方案摘要
方案下载应用领域 | 材料 |
检测样本 | 玻璃 |
检测项目 | |
参考标准 | / |
多色性(源自古希腊语 πλέον «更多» + χρόμα «色彩»)是一种从不同角度观察透明晶体时会呈现不同颜色的光学现象[1]。有时颜色变化仅限于明暗变化,例如从淡粉色 到深粉色[2]。 晶体分为光学各向同性(立方晶系)、光学各向异性单轴(六方晶系、三角晶系、四方晶系)和光学各向异性双轴(斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系)。 最大的变化限于三种颜色。此现象可以在双轴晶体中观察到,称为三色性。在单轴晶体中可以观察到两种颜色的变化,称为二色性。多色性通常是涵盖上述两种现象的术语[2]。
多色性是由晶体的光学各向异性导致的[1-3]。光学各向异性晶体中的吸光度取决于光波的频率和光的偏振(其中电矢量的方向)[3, 4]。
通常,光学各向异性晶体中的任何光线都分为两条垂直偏振且速度不同(v 1、v 2)的光线,其速度与折射率(n 1、n 2)成反比[4]。
在单轴晶体中,只有一个方向决定光学各向异性,而所有垂直于它(或与它成给定角度)的方向在光学上是等效的。因此,围绕该轴转动材料不会改变其光学行为。这个特殊方向被称为材料的光轴[5]。这个方向平行于最高次对称轴:六方晶系为六次轴,三角晶系为三次轴,四方晶系为四次轴[6]。偏振垂直于光轴的光由折射率 n o(表示“常规”)决定。偏振方向为光轴方向的光由光学指数 n e(表示“非常规”)决定。对于任何光线方向,都有一个垂直于光轴的线性偏振方向,称为寻常光线 (ordinary ray)。但是,对于不平行于光轴的光线方向,垂直于寻常光线偏振的偏振方向将有一部分落在光轴的方向上,称为非寻常光线 (extraordinary ray)。寻常光线的折射率始终为 n o,而非寻常光线的折射率将介于 n o 和 ne 之间,具体取决于折射率椭球描述的光线方向[5]。
因此,如果光沿着光轴穿过晶体,则样品围绕光的方向旋转不会改变颜色或明暗程度。
如果光沿着垂直于光轴的方向传播,那么我们可能会观察到,样品围绕光的方向旋转时,颜色或明暗会随之变化 ― 这就是二色性。
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