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偏光原理及应用

更新时间:2011-10-03      点击次数:948

 

透光物体的光学特性
    透明物体或透明介质按其光学特性可分为各向同性介质(isotropic medium)和各向
异性介质(anisotropic medium)。所谓各向同性介质,指的是透射光通过它时,只有一种折
射率,而且能够满足W. Snell定律(折射定律)。在自然界中的均质气体、均质液体、无定
形透明固体均属各向同性介质。
奥林巴斯显微镜
    各种矿物斜系晶体、生物结晶、生体内的纤维、膜、颗粒或非均质溶液均属各向异性介
质。
    各向同性介质受到外界引力、张力、压力等物理因素或受到细菌毒素、药物毒素等化
学因素的作用时,会出现应力学变化。从而各向同性介质也可出现各向异性介质的光学特
性。
    所谓各向异性介质指的是透射光通过它时,一束光线被分解成具有不同折射率的两
束光线.透明介质的这种光学特性叫双折射性.
    研究透明固体的光学特性的固体光学,在偏振光显微技术、干涉显微技术、相衬干涉
显微技术(微分干涉技术)中具有头等重要的意义。利用固体光学物理学原理制造上述各
类显微镜的关键性部件.也可应用这种对折射原理侧定晶体的、生物膜的和生物纤维
的分子排列顺序,原子受迫振动方向,应力学变化等。也可以光的波长为标尺,精密侧定物
体(标本细节)的角度、厚度、生物细胞的各类大分子组分的净重、细胞内的渗透压等物理
化学和生物学特性。
    为此,我们在下边介绍双折射性单轴晶体和透射光通过这种晶体时的一些物理参数
的变化规律.
(一)双折射晶体
    双折射晶体对于透射光具有一个特殊的方向,凡是通过这个方向上的所有线路的光
线均能满足Snell折射定律。这个方向叫晶体的光轴。晶体光学的光轴和共轴光学仪器的
光轴是*不同的概念.后者指的是曲率中心在同一直线上的两个以上的球面光具组的
各曲率中心的连线,称该光具组或该仪器的光轴。
    自然界中的双折射晶体中。有一种晶体只有一个光轴。这叫单轴晶体。有具备两个光
轴的晶体叫双轴晶体。例如方解石(冰洲石)、石英(水晶)、红宝石、电气石等属于单轴晶
体。单轴晶体中水晶还能使透射平面偏振光的偏振面旋转扭曲,变成国偏振光.使平面偏
振光向顺时针方向旋转的水晶叫右旋水晶,向逆时针方向旋转的叫左旋水晶。又如云母、
石青晶体、蓝宝石、橄榄石、硫磺晶体均属双轴晶体.
    入射双折射晶体的光线的入射面偏离双折射晶体光轴的时候,透射光可分解成两束
光线。其中一束光线满足折射定律.这种光线叫寻常光(ordinary ligth ),简称。光。分解出
来的另一束光线不遵循折射定律。这束光线nN非寻常光(extraordinary ligth),简称e光。
这称双折射现象。