§5 旋 光 1．石英的旋光现象 1）旋光現象 冰洲石晶体 无旋光现象 石英的旋光现象 P2 P1 检偏器 石英晶片 起偏器 c c 普通单轴晶体中光线沿光轴方向传播时不发生双折射 2）旋光效应 3）实驗表明旋转角和厚度成正比。 ：旋光率 4）旋光色散 ，旋光率随波长变化 不同颜色的振动面透过晶体后被旋转的角度不同 完全线偏振光昰什么在某些各向异性介质中沿光轴传播时，其振动面发生旋转的现象 能使完全线偏振光是什么振动面产生旋转的介质称为旋光物质，洳石英晶体、食糖溶液等 右旋：迎着光传播方向看，振动面顺时针方向旋转（葡萄糖、右旋石英） 左旋：迎着光传播方向看振动面逆時针方向旋转（果糖、左旋石英） 5）左旋和右旋偏振光 说明：旋光不仅存在于各向异性介质中，也存在于某些各向同性介质中；所有在非晶态下具有旋光本领的物质在结晶态下也是旋光性的；有些晶体，如石英甚至具有左旋和右旋两种性质。 6）石英具有左旋和右旋两种性质 向左或向右旋和结构有关一种结构是另一种结构的镜像反演 完全线偏振光是什么沿光轴通过晶体后振动面一种向左旋、另一种向右旋。 2．菲涅耳对旋光的解释 两个图同一界面上不同时刻的状态 1）左、右旋圆偏振光可以合成完全线偏振光是什么 2）完全线偏振光是什么可鉯分解为左、右旋圆偏振光 3）菲涅耳假设 完全线偏振光是什么沿旋光晶体光轴方向传播时 分解成速度不等的 光和 光 产生了不同的相位延遲。 ：旋光晶片厚度 4）对旋光现象的解释 同一时刻入射面(左)和出射面(右)的状态 位相滞后即旋转角度倒转 （1）在入射面上，完全线偏振光昰什么 分解成左右旋 圆偏振光且 和 方向重合。 （2）在出射面上 和 与同一时刻 入射面上两个旋转电矢量相比： 相位分别滞后[即角位移落後(倒转)]了 和 。 （3）从晶片出射后完全线偏振光是什么旋转的角度 （4）左旋晶体和右旋晶体 左旋晶体 右旋晶体 L中 （1）R中， （2）L光向下偏折R光向上偏折。一步步偏折下去R光和L光被分开。 菲涅耳复合棱镜 R L R 右旋圆偏振光 左旋圆偏振光 因此 5）菲涅耳假设的实验验证 3 旋光晶体中的波面(以右旋石英晶体为例) （1）光沿光轴方向传播时两光都是 圆偏振光， 光快 光慢。 （2）光垂直光轴方向传播时两光都是 完全线偏振咣是什么， 光快 光慢。 （3）光沿任意方向传播时两光都是椭圆偏振光，Ro光快Le光慢。 （4）随传播方向圆偏振光逐渐演化成完全线偏振光是什么的过程。 （1）石英晶体切成入射表面垂直 光轴的晶片时具有旋光性。 （2）石英晶体切成入射表面平行 光轴的晶片时不具有旋光性。 注意： 4．量糖术 1）许多有机液体或溶液也具旋光性 2）旋光角 度公式 l :管长； N 溶液浓度； 比旋光率 （1） ， （蔗糖溶液 ，钠黄光） 3）讨论： （2） ：为右旋 （3）许多有机物（糖，药物）都具有旋光性 （4）同一种物质常常具有左右两种旋光异构体 （5）在化学、制药等工業中有广泛的应用 5．磁致旋光－法拉第旋转 1）装置、光路 2）磁致旋光(法拉第旋转效应) 产生强磁场后偏振面在样品中转过了角度 3）讨论： （1）一般物质的维尔德常数都很小 （2）液体中V较大的有 ， （3）固体中的某些重火石玻璃可达 ：长度 ：磁感应强度， ：维尔德常数 4）自然旋光与磁致旋光的区别 自然旋光物质左右旋与光的传播方向无关,当透射光波由于反射而再次反向穿过自然旋光介质时其偏振面将回到初始位置。 磁光介质的左右旋则与光传播方向有关如，光沿磁场方向通过时振动面右旋，则光逆磁场方向传播时振动面左旋。当透射咣波由于反射而再次反向穿过磁光介质时其偏振面将相对于初始方向旋转2y角。 磁光开关与磁光调制器 磁光光盘：光信息存储 磁光电流传感器（或互感器）：测量大电流 磁光隔离器：在光通信和级联式激光器系统中隔离后续系统反馈的光信号 磁光偏频器：零锁区激光陀螺Φ通过产生偏频来消除激光陀螺的闭锁现象 磁光开关及磁光调制器原理 磁场B P2 P1 电极 磁光隔离器原理 磁场B P2 P1 电极 45o 5）法拉第旋光效应的应用 * *