雙折射現象的問題??

Question

剛剛看參考書..
說有些特殊晶體.入射線和折射線及介面之法線.可能不在同一平面
且有兩條折射線..稱為雙折射現象 如:石英.方解石等等

但是折射的第一定律不是說..入射線 折射線及介面之法線均在同一平面..
且入射線與折射線各在法線兩側嗎?

Answer 1

1669 年丹麥的巴塞林納斯 ( Erasmus Bartholinus， 1625 一 1698 ) 發現了雙折射現象。當他用方解石 ( 也叫冰洲石 ) 觀察物體時，注意到有雙像顯示。經過反復試驗，他確定是這種晶體對光有兩種折射：尋常折射和非尋常折射。
這是繼干涉、衍射之後發現的又一光學新現象。對於這種新現象，是否能作出合理的解釋，自然是微粒理論和波動理論面臨的考驗。惠更斯在得知巴塞林納斯的發現後，立即重複進行了實驗。他證實了這一現象，並且觀察到在其他晶體，例如石英，也有類似效應， 只是效果差些。進一步他還確定尋常折射仍然遵守折射定律，非尋常折射則不遵守折射定律。至於雙折射現象的解釋，惠更斯很巧妙地提出了橢球波的設想，認為方解石等晶體的顆粒可能具有特殊形狀，以至光波通過時，在某一方向比在另一方向傳播得更快一些，於是就出現了不同的折射。


光在各向同性( isotropic )介質中(ex. 水、玻璃)，光將沿折射定律所定的方向傳播。但在各向異性( anisotropic )的介質(ex. 方解石)會有一條光線被折射成二條光線的光學雙折射現象。
雙折射晶體內存在二個軸，互相正交。一為快軸，一為慢軸。光入射於晶體時會被分解為沿這二個軸偏振的光—沿慢軸偏振光稱 ordinary light，沿快軸偏振光稱 extraordinary light，而這二分解的光會以不同的速度前進（因為沿這二個軸方向的折射率不等，n快軸＜n慢軸），如果入射光與晶體面有一定的角度，則這二個分解的光的折射角也會不同，形成雙折射現象。這二束離開晶體的光是互相垂直的線偏振光，而雙折射分開的距離隨晶體的厚度而定。

參考資料
blog.worren.net/index.php?p=33
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1005031104608

Answer 2

那到底為何方解石的晶體構造會造成這樣的雙折射效應呢？

Answer 3

在某些具有雙折射現象的晶體中，有一條折射光是符合折射第一定律，這條光稱為o光(ordinary light) ；但另外一條，是違背折射第一定律的，這條就稱為e光(extraordinary light)。