摘 要：介质的旋光性指的是线偏振光通过该介质后，偏振面会旋转一个角度，具有旋光性的介质称为旋光介质，主要包括石英晶体、液晶以及光学活性物质。介质的旋光特性主要由介质的旋光率的色散特性、旋光率的温度特性以及左旋、右旋属性给出。该论文首先介绍菲涅耳对旋光现象的解释，其次，利用量子力学原理，对旋光现象进行了分析讨论。最后对旋光效应的应用作了简要的介绍，主要介绍了糖浓度检测，微位移测量，磁致旋光效应的应用。54215

毕业论文关键词：旋光性，旋光介质，菲涅耳，量子力学

Abstract: Media  optical  rotation  means  that  after  light traversing  throng  this  media,  the  polarizing plane will rotate an angle. The media which has optical rotation characters is named as optical rotation media. Optical  rotation  mainly  include  quartz,  liquid  crystal,  and  optical  active substance.  The  optical  rotation  characters  are  decided  by  the  specific  rotation  dispersion characters of media, the specific rotation temperature characters, and the media attribute of left rotation or right  rotation. First this paper introduces Fresnel on optical rotation, secondly, using the principles of quantum mechanics, the optical phenomenon is analyzed and discussed. Finally, this paper introduces the applications of the optional rotation, this paper introduces the sugar concentration detection, micro displacement measurement and Faraday effect.

Keywords: optical activity, quantum mechanics, Fresnel, optical medium

目  录

1  绪论 4

1.1  旋光问题的研究背景 4

1.2  旋光介质 4

1.3  旋光现象的观测及其规律 5

2  旋光现象的解释 6

2.1  旋光现象的菲涅耳解释 6

2.2  旋光现象的量子力学分析 10

3  旋光的应用 14

3.1  糖浓度检测 14

3.2  微位移测量 15

3.3  磁致旋光效应的应用 17

结论 19

参考文献 20

致谢 21

1  绪论

1.1  旋光问题的研究背景[1,2]

线偏振光通过某些晶体（如石英）和一些液体（如蔗糖、酒）、气体时，其振动面随着光在该物质中传播的距离的增大而逐渐旋转的现象称为旋光性。如图1.1所示，图中晶体沿其光轴长度为ι，线偏振光经过晶体后偏振面的旋转角度为α。

图1.1介质的旋光现象

旋光现象是由法国物理学家阿喇果（ ）于1811年首先在石英晶片中发现的。他发现当线偏振光沿石英晶片的光轴方向通过时，出射光仍为线偏振光，但其振动面相对于入射时的振动面转动了一个角度。继阿喇果在石英中发现旋光现象，1815年，法国物理学家毕奥 在酒石酸中也发现了旋光现象，随后的研究表明，许多非晶体也具有旋光特性，其中以某些溶液的旋光现象较为明显，如糖溶液、松节油等。

1.2  旋光介质