。正交偏光镜间晶体的光学性质 2.1正交偏光镜的装置及光 学特点 A ●装置:上下偏光镜同时使用, 上偏光鱿 并且振动方向相互垂直 般与目镜十字丝方向一致)。 光学特点: ①载物台上不放任何矿片或 放置均质体和非均质体⊥OA 的切片时,视域是黑暗的; 下北饶 ②载物台上放置非均质体薄 片时,由于晶体光学性质和 米 切片方向不同,将产生消光 和干涉现象。 图4-17正交偏光镜的装置和光学特点
21 二。正交偏光镜间晶体的光学性质 • 2.1 正交偏光镜的装置及光 学特点 • 装置：上下偏光镜同时使用， 并且振动方向相互垂直（一 般与目镜十字丝方向一致）。 • 光学特点： • ①载物台上不放任何矿片或 放置均质体和非均质体 ⊥OA 的切片时，视域是黑暗的； • ②载物台上放置非均质体薄 片时，由于晶体光学性质和 切片方向不同，将产生消光 和干涉现象
2.2卫父俪現叫的消光现家 消光现象—晶体在正交偏光镜下呈现黑暗 的现象。 1。全消光现象——正交偏光镜间放置均质 体和非均质体⊥OA的切片时,将产生全消 现象 如图(a)所示,这类切片不改变入射光的性质 上倫光霓 上元览 由下偏光镜透出的P方向偏光,通过晶体后 仍在PP方向振动,与上偏光镜的振动方向 垂直,所以不能透出上偏镜,而使视域黑暗 旋转物台,消光现象不变。 体 2。四次消光现象—正交偏光镜间放置非 均质体任意方向切片,旋转物台360°,视 域将出现四次黑暗和四次明亮现象 如图(b)所示,①当光率体椭圆半径与PP 下绳光貌 下编光髋 AA方向一致时,视域黑暗。转物台一周 样的位置有四次,称为消光位。 ②当光率体椭圆半径与PP、AA方向斜交时, b 视域明亮。有光线透出上偏光镜,将发生干 涉作用。 小结:在正交偏光镜间全消光的晶体,可能图418晶体在正交镜下的消光现象 是均质体也可能是非均质体⊥OA切片;而 现四次消光的切片,一定是非均质体
22 2.2 正交偏光镜间的消光现象 • 消光现象——晶体在正交偏光镜下呈现黑暗 的现象。 • 1。全消光现象——正交偏光镜间放置均质 体和非均质体 ⊥OA的切片时，将产生全消光 现象。 • 如图(a)所示，这类切片不改变入射光的性质， 由下偏光镜透出的PP方向偏光，通过晶体后， 仍在PP方向振动，与上偏光镜的振动方向AA 垂直，所以不能透出上偏镜，而使视域黑暗。 旋转物台，消光现象不变。 • 2。四次消光现象——正交偏光镜间放置非 均质体任意方向切片，旋转物台360°，视 域将出现四次黑暗和四次明亮现象。 • 如图(b)所示，①当光率体椭圆半径与PP 、 AA方向一致时，视域黑暗。转物台一周，这 样的位置有四次，称为消光位。 • ②当光率体椭圆半径与PP 、AA方向斜交时， 视域明亮。有光线透出上偏光镜，将发生干 涉作用。 • 小结：在正交偏光镜间全消光的晶体，可能 是均质体也可能是非均质体 ⊥OA切片；而呈 现四次消光的切片，一定是非均质体
。光波的干涉条件 频率相同;传播方向一致;在同一平面内 振动;光程差恒定。 2。干涉原理 透出下偏光镜的PP方向偏光,进入晶体后 K 上偏光镜 分解成K1、K2两种偏光,其特点是:折射率 K K 不等(N1>N2)→传播速度不同(V1<V2 透出晶体表面的时间不同(K2先于K1 者产生了光程差R 晶体切片 光程差—两偏光在通过晶体薄片的过程 中,速度较快的光超过较慢的光的距离。 K两偏光在到达上偏光镜之前,光程 R为一常数。进入上偏光镜时再度分解, 下偏光镜 2′(A,可透过上偏光镜)和K1" K2"(⊥AA,不能透过上偏光镜)。 K1′、K2两偏光具备干涉条件: ①频率相同(由同一束光二度分解而成):图236°片上光率体椭圆半径与上下偏光 ②光程差固定 镜振动方向斜交时,光波透过晶体切面情况 ③在同一平面内振动且传播方向一致
23 2.3 正交偏光镜间的干涉现象 1。光波的干涉条件 • 频率相同；传播方向一致；在同一平面内 振动；光程差恒定。 2。干涉原理 • 透出下偏光镜的PP方向偏光，进入晶体后 分解成 K 1 、 K 2两种偏光，其特点是：折射率 不等（ N 1 ＞ N 2 ） →传播速度不同（ V 1 ＜ V2 ） →透出晶体表面的时间不同（ K 2先于 K 1 ） →二者产生了光程差 R 。 • 光程差——两偏光在通过晶体薄片的过程 中，速度较快的光超过较慢的光的距离。 • K 1 、 K 2两偏光在到达上偏光镜之前，光程差 R为一常数。进入上偏光镜时再度分解， K1 ′ 、 K2 ′ （‖AA，可透过上偏光镜）和 K 1 ′′ 、 K 2 ′′ （ ⊥AA，不能透过上偏光镜）。 K1 ′ 、 K2 ′两偏光具备干涉条件： • ①频率相同（由同一束光二度分解而成）； • ②光程差固定； • ③在同一平面内振动且传播方向一致
3。干涉结果 由同一平面内两偏光迭加原理可得 成光波的振幅A。 A2=OB sin 22asin?(Rn/N) 0B入射光波的振幅; AKI °a晶体切片的光率体椭圆半径 K一+米K 上下偏光镜振动方向的夹角;N4k米x4 KiKi 入射光的单色光波长 R光程差。 由上式可见,合成光波的振幅决定 45°位置 非45位置 于a和R值。 (1)夹角a值的影响 图2-38矿片上光率体椭圆半径K1、K1和上、下偏光镜的 a=0°,sin20=0,则A2=0,晶体 振动方向AAP之间的夹角的大小与振幅大小的关系 消光(晶体处于消光位——四次消 光现象); 当a=45°,sin220=1,则A2最大,晶 体最亮(晶体颗粒从消光位转过 45°后,干涉色最亮) 24
24 • 3。干涉结果 • 由同一平面内两偏光迭加原理可得 合成光波的振幅 A 。 • A 2=OB 2sin 22αsin 2 (Rπ/λ) • OB——入射光波的振幅； • α——晶体切片的光率体椭圆半径与 上下偏光镜振动方向的夹角； λ— —入射光的单色光波长； • R——光程差。 由上式可见，合成光波的振幅决定 于α和R值。 （ 1）夹角 α值的影响 当α=0 ° ，sin 22α=0，则 A 2=0 ，晶体 消光（晶体处于消光位 ——四次消 光现象）； 当α=45 ° ，sin 22α=1 ， 则 A 2最大，晶 体最亮（晶体颗粒从消光位转过 45 °后，干涉色最亮）
(2)光程差的影响 当R=0时,A2=0,晶体消光(全消光现象) 当R=2nM2时,sn(Rn/A)=0,A2=0,两光波干涉的结果是相互抵消,视 域黑暗 当R=(2n+1)N2时,sn2(RnmA)=1,A2最大,两光波干涉的结果是相互 迭加,亮度加强。 当光程差R界于2nN2和(2n+1)N2之间时,a=0°与45°之间时,亮 度界于全黑和最亮之间。 A R=2n6 K2 Ki K A A K K K K2 1Ki+K B.R=(2n+1 K B 图2-37非均质体任意方向切面在正交偏光镜 间的偏光振动矢量分解平面图
25 • （2）光程差的影响 • 当R=0 时，A2=0，晶体消光（全消光现象）； • 当R=2n λ/2 时，sin2 (Rπ/λ)=0， A2=0，两光波干涉的结果是相互抵消，视 域黑暗； • 当R=（2n +1）λ/2 时，sin2 (Rπ/λ)=1， A2最大，两光波干涉的结果是相互 迭加，亮度加强。 • 当光程差R界于2n λ/2 和（2n +1）λ/2之间时， α=0°与45°之间时，亮 度界于全黑和最亮之间