晶体双折射理论的回旋分解波法 ——以单轴晶体为例

摘要：

本文从麦克斯韦方程组出发,以单轴晶体为例,考虑介电常数为张量的情形,导出了双折射电矢量的非典型波动方程.针对该方程的耦合性质,通过限定其解须满足的两类约束条件,将待求的电矢量分解为φ→和E→两部分,从而得到性质迥异的两个独立波动方程:其一为满足散度再梯度为零的E→方程,另一为满足拉普拉斯算子作用为零的φ→方程.E→方程是标准波动方程,可直接求得其平面波解,其解的形式呈现出沿光轴方向的电振动引发具有特殊的波矢、波速及折射率,这是产生e光的原因;φ→方程则是具有对称性的耦合波动方程,其解具有回旋性质,称"回旋波",回旋波具有取向局域性,其光轴方向振幅快速衰减无法形成长程波动,故导致波面扩散有取向性从而形成双折射.通过两部分解的合成分析,可得出关于单轴晶体中双折射现象的系列表述,包括o、e光来源、折射率及波速的分布等,更重要地是更加深入地展示了传统理论中未曾给出的波动细节.

关键词：晶体双折射;基础解;回旋波;波矢折射率;单轴晶体

所属期刊栏目：40

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：绵阳师范学院2020年校级线下一流本科课程Mnu-JY20241

在线出版日期：2021-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：22-29