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双折射效应英文解释翻译、双折射效应的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 birefrigent effect

分词翻译:

双折射的英语翻译:

【计】 birefringence
【化】 birefraction; birefringence; double refraction
【医】 birefringence; double refraction

效应的英语翻译:

effect
【医】 effect

专业解析

双折射效应(Birefringence/Double Refraction)是光学现象中光波在特定介质内分裂为两束传播方向不同、振动方向相互垂直的偏振光的现象。该效应常见于各向异性晶体(如方解石、石英)或受机械应力的透明材料中,由介质的折射率与光波振动方向相关的特性引发。

从物理机制分析,双折射源于介质内原子排列的非对称性,导致介电常数张量随方向变化。根据麦克斯韦电磁理论,入射光在晶体中分解为寻常光(o光)和非寻常光(e光),两者满足不同的折射定律。数学上可表示为: $$ n_o eq n_e $$ 其中$n_o$为寻常光折射率,$n_e$为非寻常光折射率,两者差异程度称为双折射率(Δn)。

该效应在工程领域应用广泛,例如通过偏光显微镜观测材料应力分布(光弹性效应)、液晶显示器偏振控制,以及光纤通信中的偏振模色散补偿技术。历史上,惠更斯在1690年《光论》中首次系统描述方解石双折射现象,马吕斯于1808年发现偏振关联性,为后续电磁波理论发展奠定基础。

权威参考资料:

  1. 《英汉光学技术词典》光学术语标准定义
  2. 剑桥大学偏振光学研究组晶体光学特性报告
  3. 《物理学评论》期刊电磁波传播理论推导
  4. 荷兰科学史研究所惠更斯手稿数字化档案

网络扩展解释

双折射效应是光学领域的重要现象,指光进入各向异性材料时分裂为两束偏振方向不同、传播速度不同的折射光。以下从定义、原理、公式及实际应用等方面综合说明:

一、基本定义

双折射效应主要表现为光在非立方晶体结构材料(如方解石、石英)或机械应力下的塑料中传播时,分解为两束正交偏振的折射光。这一现象由丹麦科学家Rasmus Bartholin于1669年在方解石中首次观察到。

二、核心原理

  1. 寻常光(o光)与非常光(e光)

    • 寻常光:偏振方向垂直于光轴,遵循普通折射定律,折射率固定为$n_o$。
    • 非常光:偏振方向包含光轴分量,折射率随传播方向变化,取值范围为$n_e in [n_o, n_e^{max}]$。
  2. 光轴与单轴材料
    材料中存在一个特殊方向(光轴),沿此方向传播的光不发生双折射,如方解石的光轴方向。

三、数学描述

根据斯涅耳定律,两种光的折射角分别满足:

四、典型应用

  1. 光学器件设计:如相位匹配技术,通过调整晶体切割角度使倍频光与基频光折射率相等。
  2. 材料应力分析:机械应力导致塑料双折射,用于检测材料内部应力分布。
  3. 偏振元件:利用双折射晶体制作波片、棱镜等偏振控制元件。

五、历史背景

19世纪,菲涅耳结合光的横波理论解释了双折射中的偏振现象,深化了对各向异性材料光学行为的理解。

示例:通过方解石观察文字时,会看到双重影像,这是双折射最直观的体现。

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