在单轴晶体中

3.设晶片的厚度为d,在晶片同o光e光的折射率为 no ne，则通过晶片后两束光的位相差为：
2 ( n o n e )d
4.波片:有一定厚度的晶片，或者说有特殊厚度的晶片
⑴ 4 片(四分之一波片） 若晶片厚度d满足 (n o - n e )d (2k 1) 4
⑷从D点分别作o光、e光次波面的切面 （包络面）就是o光和e光折射线的波 面，这样得到两个切点O和E。 ⑸从A点连接到切点o、E的方向，便分 别是o光和e光折射线的方向，（作图 法我们选择晶体的主截面作为入射面）
讨论几个有重要实际意义的特例:
二.单轴晶体的主折射率
1.晶体对o光的折射率 no: n O 2.e光折射率：在光轴垂直于入射面的特殊情况下，e 光也遵从折射定律，真空中的光速c与e光在垂直于 c 光轴方向的传播速度Ve之比 n e 叫做晶体对e e 光的主折射率。 3.no ne 均称为单轴晶体的主 折射率 正晶体：no< ne （ νo>νe) 负晶体： no>ne （ νo<νe) 两个主折射率之差（n e-no） 称为最大双折射率.
§5.4 光在晶体中的波面
一.单轴晶体中的波面
1.在各向同性介质中，点光源的波阵面是球面，单 轴晶体中，o光的波面也是球面。 2.在单轴晶体中，e光的波面是以光轴为转轴的旋 转椭球面.即:e光沿各个方向的速度不同，沿光 轴方向的速度也为νO；沿垂直于光轴方向的速 度与vo差别最大，以νe表示；沿其它方向的光 速介于νo与νe之间。 3.把o光、e光在单轴晶体内的波面画在一起，则两 个波面在光轴方向处相切。（如图）
(a)
有两种类型的双折射晶体
⑴Vo>Ve，(垂轴之间的e光波速为Ve),则称 正晶体,以石英代表，在正晶体内，椭球波 面内切于球面波面之内。 ⑵vo<ve,称负晶休，以冰洲石（方解石）为 代表，在负晶体内，椭球波面外切于球面波 面之外。
§5.5光在晶体中的传播方向
一.单轴晶体内o光与e光的传播方向：
2 或： ( n0 ne)d (2k 1) 2

即：振动方向垂直的o光、e光的光程差等于 4 的 奇数倍，位相差等于 的奇数倍的晶片， 2 称 片。4⑵ Nhomakorabea
2 片（半波片）
晶片厚度满足
2 ( n o n e )d ( 2k 1) 或：
(n o - n e )d (2k 1) 2

o光、e光程差若等于 2 奇数倍，位相差等于π 的奇数倍的晶片，称半波片。 线偏振光垂直入射到半波片，透射光仍为线偏 振光,假如入射时振动面和主截面之间的夹角为θ, 则透射出来的线偏振光的振动面从原来的方位向 转轴方向转过2θ.
⑶全波片:
(no - n e )d k
λ
或： Δ 2 ( )d 2k n0 ne （4）其它任意厚度d,
2 ( n o n e )d 习惯上称晶片.





4.存在缺点：
①制造时加工困难，价格昂贵。 ②不适用于会聚或发散光束，只适用于 平行入射光。 ③出射光对入射光要发生侧向位移，给测量 带来困难， ④不适用对紫外线研究


二.沃拉斯顿棱镜
1.构成（如图）：由两块方解石磨制的直 角三棱镜构成，两者光轴方向互相垂直， 且光轴都平行于前后通光面。 2.作用：将一束光分解为互相分开的，振 动方向互相垂直的平面偏振光。又称棱镜 分束镜。
c O
§5.6偏振元件


一.尼科耳棱镜
1.构造：沿着与晶体主截面垂直的方向将方解面 切成两块直角棱镜，剖面磨成光学平面，再用加 拿大橡胶粘合起来便做成一个尼科耳棱镜。 2.作用：只让e光通过，且e光的偏振方向在主截 面内，这种棱镜叫尼科耳棱镜。 3.使用时注意：为保证让o光全反射，只让e光通 过，则入射光在第一端面上的入射角不得大于 15º 。 (如下图)
三.波晶片
1.晶片：一块表面平行的单轴晶体，其光轴与晶体表
面平行时，o光与e光沿同一方向传播，把这样的 晶体叫波晶片。 2.作用：入射线偏振光（要求入射的线偏振光的振 动方向不与晶体光轴平行或垂直），出射两束传 播方向相同的，振动方向互相垂直的，具有一定 的位相差的线偏振光，从而合成为椭圆偏振光或 圆偏振光，或者用于检验偏振光的偏振状态 。 或者说当一束偏振光正入射时，光在晶片内部产生 隐含双折射（o光e光传播方向相同，不分开，但 速度不同，振动方向正交）出射光变成传播方向 相同，振动方向正交，有恒定位相差的线偏振光， 两者一般合成为椭圆振光。

如作图法：
惠更斯作图法步骤(有五步):


⑴.画出平行的入射光束，标出两边缘光线与晶体 界面的交点（A、D） ⑵.由光到晶体界面的交点（如A点）作另一边缘入 射光线的垂线（AB），它便是入射线的波面（平面 波的波面），求出B到D的时间 BD
t C

（C为真空或空气中光速） ⑶.以A为中心，先以voΔt为半径，（Vo为o光在晶 体中的光速）作半圆（实际上是半球面亦即 o光的 次波面）；再作与它在光轴方向相切的半椭球面， 令其另一个半长轴为voΔt，此半椭球面即为e光的 次波面。