
【醫】 disdiaclast
【計】 birefringence
【化】 birefraction; birefringence; double refraction
【醫】 birefringence; double refraction
material; matter; substance
【化】 matter; substance
【醫】 hylo-; mass; massa; materia; material; materies; matter; principle
substance; substantia
雙折射物質(Birefringent Material)是指能使入射光線分裂成兩束折射光的物質,這種現象稱為雙折射(Birefringence)。以下是詳細解釋:
雙折射物質具有各向異性(Anisotropy)的光學性質,導緻光線入射時分裂為兩束偏振方向相互垂直的折射光:
雙折射程度由折射率差量化:
$$Delta n = |n_e - n_o|$$
晶體結構對稱性
雙折射常見于非立方晶系(如方解石、石英),其原子排列導緻不同方向的光學響應差異。例如:
應力誘導雙折射
各向同性材料(如玻璃、塑料)在機械應力下産生暫時性雙折射,用于應力分析(光彈性法)。
類型 | 特征 | 典型物質 |
---|---|---|
單軸晶體 | 存在一個光軸方向((n_e | |
eq n_o)) | 方解石、石英、冰 | |
雙軸晶體 | 存在兩個光軸方向(三個主折射率 (n_alpha < n_beta < n_gamma)) | 雲母、硫酸锂 |
正雙折射 | (n_e > n_o)(如石英) | |
負雙折射 | (n_e < n_o)(如方解石) |
經典光學著作,詳細推導雙折射的電磁理論。
Birefringence定義(需訪問OSA官網)。
晶體光學性質數據庫(含雙折射數據)。
(注:因搜索結果未提供直接鍊接,以上引用來源為光學領域公認權威文獻及機構,實際引用時建議查閱具體出版物或官網資源。)
雙折射物質是指能使入射光分解為兩束折射光,且具有各向異性折射率的材料。以下是其核心特征和原理:
基本定義
雙折射物質在光學上表現為各向異性,即不同方向的光傳播速度和折射率不同。當自然光入射時,會分解為振動方向互相垂直的兩種偏振光:尋常光(O光)和非尋常光(E光)。O光遵循折射定律,而E光的折射率與入射方向有關。
物理機制
這類物質的分子或晶體結構排列具有方向性差異(如非立方晶體),導緻光在不同方向上的傳播特性不同。例如方解石晶體中,光沿晶軸方向與非晶軸方向的折射率差異顯著,從而産生雙折射現象。
典型材料
數學描述
根據斯涅耳定律,尋常光和非尋常光的折射角可分别表示為:
$$
n_o sintheta_o = sintheta_i
n_e sintheta_e = sintheta_i
$$
其中,(n_o)和(n_e)分别為O光和E光的折射率,且(n_e)隨入射方向變化。
應用領域
雙折射特性被廣泛應用于偏光顯微鏡分析材料結構、光纖通信中的偏振控制,以及液晶顯示器(LCD)的成像原理。
如需更深入的技術細節(如正負雙折射分類),可參考光學教材或專業文獻。
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