第30讲电介质的光学性质
第30讲 电介质的光学性质
1折射率与双折射折射率：透明物体的折射率n等于光在真空中的速度c与光在媒质中的速度v之比。c=1/J601l0n=c/v,2=8r80v=1/ Jeu,μ=HOHr其中?和c0以及u和uo分别为媒质和这空的介电常数和磁导率；r和ur为相对介电常数和相对磁导率。μ, = 1, =μ对于非磁性物质CJe, =Ven=则
0 0 0 0 1 1 , , r r c v n c v = = = = = 折射率：透明物体的折射率n等于光在真空中的速度c与光在媒质中 的速度v之比。 对于非磁性物质 0 1 r = = ， 0 r n 则 = = = 1 折射率与双折射 其中ε和ε0以及µ和µ0分别为媒质和这空的介电常数和磁导率； εr和µr为相对介电常数和相对磁导率
色散：晶体的折射率与光的频率（波长）有关，称为色散现象。假定：由于电子质量远小于原子核，近似认为原子核是固定的；电子速度远小于光速，电磁波对原子的作用主要为电厂对电子的作用。把电子在电场力作用下的运动看成是受迫简谐振动，得到折射率n与频率的关系：WWon(w)=1 +2e.m (wg -w)+rw21）当<0o，n（の）随频率的增加而增加（色散）：noe2)当の《00，上式可简化为：n1+折射率n与频率の无关。260m.3）当の=00，电子的振动幅度很大，以至最后摆脱了原子实的束缚，从满带进入导带，发生跃迁。氧化物折射率与禁带宽度关系：n～/1+15/E
色散 ：晶体的折射率与光的频率（波长）有关，称为色散现象。 假定：由于电子质量远小于原子核，近似认为原子核是固定的； 电子速度远小于 光速，电磁波对原子的作用主要为电厂对电子的作用。把电子在电场力作用下的 运动看成是受迫简谐振动，得到折射率n与频率的关系： ( ) ( ) 2 2 2 2 2 0 2 2 0 2 0 0 2 1 w w r w w w m n e n w − + = + 1) 当ω<ω0，n（ω）随频率的增加而增加（色散）； 2 0 2 0 0 1 2 n e n mw 2)当 ω《ω0，上式可简化为： + ，折射率n与频率ω无关。 3)当 ω=ω0，电子的振动幅度很大，以至最后摆脱了原子实的束缚，从满带进入 导带，发生跃迁。 n 1+15 Eg 氧化物折射率与禁带宽度关系：
光率体：晶体折射率的各项异性由光率体表示，其表示沿电位移振动方向的折射率折射率空间分布。门双折射：对应于同一个波前法线方向有二个面偏振的波在晶体中传播，这两个波的传播速度v不同。因此可以把这两个波的c/v值称它们各自的折射率，这一现象被称为双折射。双折射是用这两个波的折射率之差n来表示的
双折射：对应于同一个波前法线方向有二个面偏振的波在晶体中 传播，这两个波的传播速度v不同。因此可以把这两个波的c/v值称 它们各自的折射率，这一现象被称为双折射。双折射是用这两个 波的折射率之差δn来表示的。 光率体：晶体折射率的各项异性由光率体表示，其表示沿电位移振 动方向的折射率折射率空间分布。 2 2 2 1 2 3 222 1 2 3 1 x x x nnn + + =
2热光效应热光效应：温度发生变化时，晶体的光学参数、折射率n和双折射An均发生很大变化，称为热光效应。通常最强烈的热光效应出现在相变附近。例如：由铁电相转变为非铁电相。>光学性质随温度的强烈变化常常只发生在某一特定的温度范围内。>并且双折射的变化比折射率的变化明显。>热光效应通常是由于温度引起的光率体半轴长度变化或光率体旋转
热光效应：温度发生变化时，晶体的光学参数、折射率n和双折 射Δn均发生很大变化，称为热光效应。 ➢ 通常最强烈的热光效应出现在相变附近。例如：由铁电相转 变为非铁电相。 ➢光学性质随温度的强烈变化常常只发生在某一特定的温度范围 内。 ➢并且双折射的变化比折射率的变化明显。 ➢热光效应通常是由于温度引起的光率体半轴长度变化或光率体 旋转。 2 热光效应