6 .3 晶体的双折射和二向色性 一束单色光在晶体表面折射时（图6-5），一般可以产生两束折射光，这种现象叫做双折射。两束折射光中，有一束总是遵守折射定律，称为寻常光，用符号o 表示；另一束一般不遵守折射定律，称为非常光，用符号e 表示。o 光和e光都是线偏振光。 为了说明o 光和e 光的振动方向和传播方向，需要了解晶体内某些特殊的方向和平面： 光轴——晶体内一个特殊的方向，当光沿这个方向传播时，不发生双折射现象，并且 o 光和e 光的传播速度相等。只有一个光轴方向的晶体，称为单轴晶体（如方解石、石英、红宝石等）。有两个光轴方向的晶体，称为双轴晶体（如云母、霰石、蓝宝石等）。 主平面——由 o 光和光轴组成的面称o 主平面；由 e 光和光轴组成的面称e主平面。o 光的电矢量振动方向垂直于 o 主平面，e 光的电矢量振动方向则在e主平面内。 主截面——由光轴和晶体表面法线组成的面。可以证明，当光线以主截面为入射面时，o 光和e 光都在主截面内，这时主截面也是o 光和e 光的共同主平面。 晶体产生双折射的原因，在于晶体在光学上的各向异性。由电磁理论可以证明，对于晶体内除光轴外的一个给定的方向，允许两束电矢量互相垂直的线偏振光以不同的速度传播。对于单轴晶体，其中一束光的速度不随传播方向改变，这就是o 光。它的波面是一个球面。另一束光的速度随传播方向改变，这就是e 光，它的波面是一个以光轴为对称的回转椭球面，其方程为 222222sincoseoonncv （6-3） 式中on 是o 光折射率，en 是e 光沿垂直于光轴方向传播时的折射率， 是e 光线与光轴的夹角，c 是真空中光速。负晶体（eonn ）和正晶体（eonn ）的o 光、e 光波面分别如图6-6a)和b)所示。利用波面的概念，由惠更斯作图法便可求出晶体中o 光和e 光的折射方向。 应该注意，晶体中e 光线的传播速度和方向一般地与它的波阵面的传播速度和方向（沿波阵面法线方向）不同（见图6-7），后者称为法线速度。法线速度矢量端点描绘的轨迹是法线面，它与波面的几何关系如图6-8 所示，其方程为 o e 图 6-5 光轴 o 波面 e 波面 ev (a) 光轴 e 波面 o 波面 ev (b) 图 6-6 22222sincos)(eoNnncv （6-4） 图6-8 式中Nv 表示法线速度， 表示法线速度矢量与光轴的夹角。法线面的空间形状是一以光轴为对称轴的卵形面。 利用晶体的双折射现象，可以制成各种偏振棱镜，使我们...
