
【医】 disdiaclast
【计】 birefringence
【化】 birefraction; birefringence; double refraction
【医】 birefringence; double refraction
material; matter; substance
【化】 matter; substance
【医】 hylo-; mass; massa; materia; material; materies; matter; principle
substance; substantia
双折射物质(Birefringent Material)是指能使入射光线分裂成两束折射光的物质,这种现象称为双折射(Birefringence)。以下是详细解释:
双折射物质具有各向异性(Anisotropy)的光学性质,导致光线入射时分裂为两束偏振方向相互垂直的折射光:
双折射程度由折射率差量化:
$$Delta n = |n_e - n_o|$$
晶体结构对称性
双折射常见于非立方晶系(如方解石、石英),其原子排列导致不同方向的光学响应差异。例如:
应力诱导双折射
各向同性材料(如玻璃、塑料)在机械应力下产生暂时性双折射,用于应力分析(光弹性法)。
类型 | 特征 | 典型物质 |
---|---|---|
单轴晶体 | 存在一个光轴方向((n_e | |
eq n_o)) | 方解石、石英、冰 | |
双轴晶体 | 存在两个光轴方向(三个主折射率 (n_alpha < n_beta < n_gamma)) | 云母、硫酸锂 |
正双折射 | (n_e > n_o)(如石英) | |
负双折射 | (n_e < n_o)(如方解石) |
经典光学著作,详细推导双折射的电磁理论。
Birefringence定义(需访问OSA官网)。
晶体光学性质数据库(含双折射数据)。
(注:因搜索结果未提供直接链接,以上引用来源为光学领域公认权威文献及机构,实际引用时建议查阅具体出版物或官网资源。)
双折射物质是指能使入射光分解为两束折射光,且具有各向异性折射率的材料。以下是其核心特征和原理:
基本定义
双折射物质在光学上表现为各向异性,即不同方向的光传播速度和折射率不同。当自然光入射时,会分解为振动方向互相垂直的两种偏振光:寻常光(O光)和非寻常光(E光)。O光遵循折射定律,而E光的折射率与入射方向有关。
物理机制
这类物质的分子或晶体结构排列具有方向性差异(如非立方晶体),导致光在不同方向上的传播特性不同。例如方解石晶体中,光沿晶轴方向与非晶轴方向的折射率差异显著,从而产生双折射现象。
典型材料
数学描述
根据斯涅耳定律,寻常光和非寻常光的折射角可分别表示为:
$$
n_o sintheta_o = sintheta_i
n_e sintheta_e = sintheta_i
$$
其中,(n_o)和(n_e)分别为O光和E光的折射率,且(n_e)随入射方向变化。
应用领域
双折射特性被广泛应用于偏光显微镜分析材料结构、光纤通信中的偏振控制,以及液晶显示器(LCD)的成像原理。
如需更深入的技术细节(如正负双折射分类),可参考光学教材或专业文献。
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