双折射

在双折射,光进入晶体的光学性质不同的两个或两个以上的晶体轴。观察是什么取决于光束的角度对进入者的脸。双折射是于1669年首次发现伊拉斯谟巴氏在实验冰岛争吵水晶并阐明惠更斯于1690年。

如果一束光进入一个冰洲石晶体呈直角的脸,仍然存在晶体的单光束垂直于脸和出现作为一个单独的光束通过一个相对平行的脸。如果出口的脸是在一个角度不垂直的光束,然而,应急梁在不同的角度分为两束,称为普通和非凡的射线,它们通常是不同的强度。显然,任何束进入冰洲石晶体垂直于表面和出现垂直于另一脸改变character-although似乎表面上可能不会改变。依赖的相对强度和相位关系(即电气组件。他们的相移),梁被描述为椭圆或圆极化。还有其他的方法生产部分极化,平面偏振,和椭圆和圆偏振光,但这些例子充分说明现象。

极化的电磁波可以显示数学与电磁场矢量的时空关系(通常作为电向量,一个量表示电场的大小和方向)波传播。如果场向量保持一个固定的方向,据说是浪潮平面偏振,偏振面被包含传播方向和电向量。在的情况下椭圆偏振,磁场矢量生成椭圆平面垂直于传播方向的波。圆偏振是一个特例的椭圆偏振如此描述椭圆退化成一个圆。

产生圆偏振光的一个简单的方法是通过光垂直地穿过一层薄薄的水晶,,例如,云母。云母样品选择,普通的路径差异和非凡的射线是四分之一波长单波长的单色,光使用。这样的晶体称为四分之一波长板,圆偏振的现实表明,四分之一波长板时适当的暂停和辐照,小扭矩、扭转力量能够显示施加在上面。因此,晶体在光波的作用是极化;光在晶体的相关作用是产生一个关于它的轴扭矩。

反射光的强度比的入射光被称为反射系数。这种定量测量的反射取决于入射角度和折射,或折射率,也在极化的本质。

它可以表明,反射系数在任意入射角大于偏振垂直于入射面比极化入射平面。因此,如果非偏振光入射平面分离两种媒体,将部分反射光极化垂直于入射面,折射光将部分偏振的入射面。例外情况是布儒斯特角,这样入射角度和折射的总和是90°。当发生这种情况时,反射系数的极化入射平面等于零。因此,布儒斯特角时,反射光是完全偏振垂直于入射面。air-glass接口,布儒斯特角是大约56°,垂直偏振的反射系数是14%。折射是另一个非常重要的角关键角当光线从一个发病率密集的中等偏少。那就是角折射角的90°(在本例中折射的角度大于入射角)。对入射角度大于临界角没有折射光线;内部是完全反射的光。glass-to-air接口关键角值41°48′。

分散

折射率的变化频率被称为分散。它是这个属性的棱镜效应颜色分离,或分散白色的光。一个方程连接与频率称为折射率色散关系。可见光的折射率与频率略有增加,这种现象称为正常色散。折射的程度取决于折射率。弯曲的增加紫罗兰色的光在红色的因此通过玻璃棱镜是正常色散的结果。如果做实验,然而,与光频率接近自然电子频率,出现一些奇怪的影响。当辐射频率略大,例如,折射率小于统一(< 1)和随频率增大而减小;后者的现象反常色散。折射率小于统一是正确的事实光的速度在中,频率大于光速在真空。然而,速度指的是相速度或与正弦——速度波峰是传播。一个实际信号的传播速度和群速度总是小于光速在真空。因此,相对论理论是不违反。一个例子所示图3,最初指向光源的方向一个。源旋转,这样的速度从光图像D来E与速度v近似c。因此,图像的相速度移动一个来B大于c,但相对论原理并不违反因为的速度传输的物质或能源不超过光速。