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折射率椭球的形状和方位都可随光波波长变化，称为折射率椭球的色散。立方晶体的折射率椭球的色散就是球的半径随波长变化。单轴晶体的光轴方向不随波长改变,但n0和ne可以是波长的不同函数。双轴晶体的折射率椭球色散因晶系而异。正交晶系晶体的折射率椭球对称方向不随波长改变，而三个主折射率可以是波长的不同函数。单斜晶系晶体沿二重轴或对称面法向的那个主轴的方向不随波长变化，另两个椭球对称轴方向和三个主折射率都随波长改变。三斜晶系晶体的三个主轴方向和主折射率都随光波波长变化。 [晶体光学研究常用的实验仪器是折射计、光学测角仪、偏光显微镜和分光光度计等。高新区品牌晶体光学供应商

又称光波面，对于各向异性光学媒质，它是一个四次双叶曲面（单轴晶体情况见图4）。当光线沿某一方向传播时，由光线面上平行于该方向的两个矢径的长度乘以真空光速，即得到该方向的两个光线速度。当给定光线速度时，通过光线面上相应矢径的端点作光线面的法线，它就是与该光线对应的波矢方向。光线面对确定晶体的折射光线方向起着重要的作用。各向异性光学媒质中的惠更斯次波即是与光线面相似的曲面。惠更斯次波的包络面就是光波的波阵面。具体作图方法见图5。BD下方为晶体，设光线由E传播至B需时间t,图中两曲面就是以vrt为矢径作得的光线面的相似曲面,DF和DG就是两折射线方向，DH是光线DG对应的波矢方向。晶体光学几何作图法中引入的其他三维曲面较少应用，不再介绍。高新区品牌晶体光学商家折射率椭球的形状和方位都可随光波波长变化，称为折射率椭球的色散。

完全相似，当给定光线方向t时,一般只允许E振动平行于两特定方向E┡和E″的单色光线传播，它们有着不同的光线速度；相应的相速度也不相同。E┡和E″也互相正交，并且都是t的函数。但是存在某些特殊方向,单色光线沿这些方向传播时,其E振动可在垂直于t的平面上取任意方向而光线速度相同，这些方向称为各向异性光学媒质的光线轴。只有一个光轴的晶体叫单轴晶体。属于三方晶系、四方晶系和六方晶系的晶体是单轴晶体。它们的光轴分别为三重、四重和六重对称轴，单轴晶体也只有一个光线轴，且与光轴重合，因此光波沿单轴晶体光轴方向传播时，相速度和光线速度相同，偏振化完全解除。

当光线穿过某些晶体（如方解石、铌酸锂、钽酸锂等）时，会折射成两束光。其中一束符合一般折射定律称之为寻常光（简称o光），折射率以no表示；而另一束的折射率随入射角不同而改变，称为非常光（简称e光），折射率以ne表示。一般讲晶体中总有一个或二个方向，当光在晶体中沿此方向传播时，不发生双折射现象，把这个方向叫做晶体的光轴方向。只有一个光轴的称为单轴晶体，有两个光轴方向的称为双轴晶体。由晶体光轴和光线所决定的平面称为晶体的主截面。实验发现，o光和e光都是线偏振光，但它们的光矢量（一般指电场矢量E）的振动方向不同，o光的光矢量振动方向垂直于晶体的主截面，e光的光矢量振动方向平行于晶体的主截面。晶体的光轴在入射面内时，o光和e光的主截面重合，电光矢量的振动方向互相垂直。立方晶体中光的传播是各向同性的，与均匀非晶体没有差别。

对于非磁性单晶，平面光波的相速度在垂直于电位移D和磁场强度H的方向上,而光波的能量传播方向垂直于H和电场强度E。各向异性光学媒质的介电常数是一个二阶张量，D和E一般不平行，所以相速度v和光线速度vr的方向一般也不一致，其间的夹角α称为离散角,它是相速度（或光线速度）的方向和D(或E)的方向的函数（图1）。相速度和光线速度的数值一般也不相等，两者间的关系为 v=vrcosα。速度光在真空中的传播速度 с与它在各向异性光学媒质中某方向的相速度v之比 称为该方向的折射率,类似地，с与某方向的光线速度之比nr=с/vr，称为该方向的光线折射率。有些单轴晶体对于D平行和垂直于光轴的两种线偏振光的吸收不同，因此透射光分别呈现不同的特征颜色。高新区品牌晶体光学供应商

各向异性光学媒质中光的传播情况，可由麦克斯韦方程组和表征物质各向异性的物质方程联立求解得到。高新区品牌晶体光学供应商

对于双轴晶体，如果n1<n2<n3,则二光轴处在xz平面内，且关于z 轴对称，与z轴的夹角v可由下式给出如果知道光波传播方向与两光轴的夹角θ1、θ2，则相应的两个折射率为已知波矢和D的方向,可以用作图法由折射率椭球求出光线方向（图3）。过波矢方向和D作一平面，在折射率椭球上截出一个椭圆,D与此椭圆交点处的椭圆法线方向就是E的方向。光线方向t也在此平面内，并垂直于E。折射率椭球的对称轴也是晶体的三个主轴，它们与晶轴间的相对关系称为折射率椭球在晶体中的光性方位。单轴晶体的光性方位很简单，比较高重对称轴为旋转椭球的旋转对称轴。正交晶系晶体的三个互相正交的二重轴就是折射率椭球的三个对称轴，但每一个晶轴可以是n1、n2或n3所对应的轴，所以共有六种可能的光性方位。单斜晶系的二重轴或对称面的法向是折射率椭球的一个对称轴，但可以对应于三个主折射率中的任何一个，所以共有三种可能的光性方位。三斜晶系晶体的三个晶轴都与折射率椭球的三个对称轴斜交。高新区品牌晶体光学供应商

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