偏振光照射植物细胞壁产生双折射现象,什么叫双折射现象,他说明了什么?

Question

偏振光照射植物细胞壁产生双折射现象,什么叫双折射现象,他说明了什么?

Answer 1

光进入各向异性介质（晶体）时,细胞壁类似一个晶体,介质中出现两束折射光线的现象叫做双折射.双折射现象具有以下特点：
（1）其中一束折射光始终在入射面内,遵守折射定律,称为寻常光,简称为o光；另一束折射光一般不在入射面内,不遵守折射定律,寻非常光,简称为e光.
（2）光沿晶体的光轴方向传播时,o光和e光不分开,即不发生双折射.
（3）晶体中光线与光轴构成的平面叫该光线的主平面.o光光振动垂直于自己的主平面,而e光的光振动平行于自己的主平面,也就是说,o光和e光都是线偏振光.
（4）当光线入射在晶体的某一晶面上时,该晶面的法线于晶体的光轴组成的平面叫做晶体的主截面.当入射光线在主截面内时,两折射光线均在入射面内.即此情况下,入射面、主截面和o光和e光的主平面重合；o光和e光的光振动互相垂直
惠更斯原理解释光的双折射现象
1．寻常光（o光）和非常光（e光）一束光线进入方解石晶体（碳酸钙的天然晶体）后,分裂成两束光能,它们沿不同方向折射,这现象称为双折射,这是由晶体的各向异性造成的.除立方系晶体（例如岩盐）外,光线进入一般晶体时,都将产生双折射现象.显然,晶体愈厚,射出的光束分得愈开.当改变入射角i时,o光恒遵守通常的折射定律,e光不符合折射定律.
2．光轴及主平面
改变入射光的方向时,我们将发现,在方解石这类晶体内部有一确定的方向,光沿这个方向传播时,寻常光和非常光不再分开,不产生双折现象,这一方向称为晶体的光轴.
天然的方解石晶体,是六面棱体,有八个顶点,其中有两个特殊的顶点A和D,相交于A、D两点的棱边之间的夹角,各为102°的钝角．它的光轴方向可以这样来确定,从三个钝角相会合的任一顶点（A或D）引出一条直线,使它和晶体各邻边成等角,这一直线便是光轴方向.当然,在晶体内任何一条与上述光轴方向平行的直线都是光轴.晶体中仅具有一个光轴方向的,称为单轴晶体（例如方解石、石英等）.有些晶体具有两个光轴方向,称为双轴晶体（例如云母、硫磺等）.在晶体中,我们把包含光轴和任一已知光线所组成的平面称为晶体中该光线的主平面,就是o光的主平面；由e光和光轴所组成的平面,就是e光的主平面.
3．用惠更斯原理解释双折射现象
（1）倾斜入射的平面波由A向晶体内发出球形和椭球形两个子波波阵面．这两个子波波阵面（寻常光和非常光）相切于光轴处,从B点画出两个平面分别与球面和椭球面相切,由A作直线,分别经过两切点,就得到表示光在晶体中传播方向的两条光线,这是在各向异性介质中才发生的现象（请按②键）.
（2）垂直入射的平面波（晶体的光轴与晶体表面斜交）是（1）的特例,o光转播方向与入射的平面波的方向一致（请按①键）.
4．应用
利用晶体的双折射现象,从一束自然光中可以获得振动相互垂直的两束偏振光,它们分开的程度取决于晶体的厚度.纯净天然晶体的厚度一般都较小,因而两偏振光的分开程度很小,此法实用价值不大.