物理光学131121.ppt

* 设入射偏振光为 A1和B1在波片的快、慢轴上的分量为： 写成矩阵形式： * 偏振光透过波片后，在快轴 和慢轴上的复振幅为： 因而透过波片后有： * 将A1”和B1”再次分解到x,y轴上，有 快轴与x轴成θ角，产生的相位差为δ的波片的琼斯矩阵 （三） 利用琼斯矢量和琼斯矩阵的计算 * 一、偏振光的变换 §14－7 偏振光的变换和测定 1、椭圆偏振光的获得 方法：采用起偏器和?/4波片从自然光中获得 自然光 线偏光 椭圆偏振光 ? ? 波片 x y 快轴 起偏器 偏振光的变换与检验系统 起偏器：从自然光获得线偏光 波片：对入射偏光的偏振态进行调制，以获得圆偏光或椭偏光（λ/4波片） 检偏器：判定出射光的偏振态 1）出射光为线偏光：旋转检偏器P2，光强发生变化，并在某一个位置上出现消光现象（此时，线偏光的振动方向与P2的光轴垂直） 2）出射光为圆偏光：旋转检偏器P2，光强无变化 3）出射光为椭偏光：旋转检偏器P2，有光强变化，无消光现象。 λ/4波片对各种偏振光的调制 输入 λ/4波片的位置 输出 线偏光 e轴或o轴与偏振方向一致 线偏光 e轴或o轴与偏振方向成45度角 圆偏光 其他位置 椭偏光 圆偏光 任何位置 线偏光 椭偏光 e轴或o轴与椭圆主轴一致 线偏光 其他位置 椭偏光 * 二、偏振光的测定 1、线偏振光的测定 含义：确定是否是线偏振光；测定线偏振光的振动方向。 出发点：马吕斯定律 半影式检偏器：用以提高检偏器方位的定位精度。 * P H A y 半影式检偏器工作原理 x O A ? P1 ?’ P2 ?’ H1 H2 * 2、椭圆偏振光的测定 含义：用实验方法测定表示偏振状态的参量（指定坐标系中的方位角?、椭圆度tg?和旋向；或直角坐标系下两偏振光振幅比tg?和位相差?。） y x x’ y’ C2 O A1 A2 ? ? * 方法：采用1/4波片和检偏器的方法。 步骤：1）首先用检偏器测定椭圆长轴的方位角?和椭圆度tg? 2）用1/4波片和检偏器测定椭圆偏光的旋向。 1）设x’oy’坐标系中椭圆的琼斯矩阵为 x x’ y’ C2 O A1 A2 ? ? 检偏器透光轴与x’轴夹角是?，其琼斯矩阵为： * 出射光的强度为： 由此可找出光强最大的位置，从而确定长轴与预定的x轴之间的夹角和椭圆度tg? =A2/A1。 * 2）将1/4波片快轴与已找到的椭圆长轴方向一致 x x’ y’ C2 O A1 A2 ? ? 若入射椭圆偏光为左旋时： 出射光在二、四象限。 若入射椭圆偏光为右旋时： 出射光在一、三象限。 这样即可判断椭圆偏光的旋向。 物理光学课全部结束！！ 谢谢大家！！ 祝：考试顺利！ 衍射现象为什么这么重要那？衍射区包括了光学像所在的那部分空间，特别是焦点区，因此有很重要的实际意义。 * * * * * * 3、全波片 称该晶片为全波片。 性质： 1）不改变入射光的偏振状态； 2）只能增大光程差。 * 三、补偿器 产生连续改变的位相差 巴比涅（Babinet）补偿器 d1 d2 入射光 微量移动 索里补偿器 两光楔相接触的全部区域内相位差稳定不变 用于宽光束中 * 3 偏振器（Polarizer） 双折射晶体 （偏振分束器） 单轴晶体如方解石、金红石 钒酸钇、铌酸锂等 偏振器（Polarizer） 楔形双折射晶体偏振分束器 * 偏振器-薄膜起偏分束器（SWP） * 偏振器-线栅起偏器 第五节 旋光现象（optical activity ） 线偏振光通过某些物质而发生振动面旋转的现象。 1.旋光现象: 旋光物质: 能使偏振光振动面旋转的物质。天然存在的或人造的许多晶体具有旋光性质。例如石英晶体、各种糖溶液等，它们有左旋体和右旋体。 葡萄糖 甘油醛 2.旋光物质使振动面旋转的角度: 晶体： 溶液: 称为物质的旋光率。 单位：l:dm C:g l 旋光色散：旋光系数与波长平方成反比 3.左旋与右旋： 右旋（D-） 左旋（L-） Levorotatory and Dextrorotatory ? ?Optical Isomerism 光学异构体 手性分子：手性表示物体无法凭旋转或平移与其镜像重合，人手是手性的最好例子。一些化学分子的立体结构也具有这样的特征，故称手征分子；不同手征而相同化学式的分子称为同分异构。按照空间结构，手征分子可分为D-和L-。 旋光和旋光效应 b. 薄膜起偏分束器(SWP) c. 线栅起偏器 d. 玻璃起偏器 2.4.2 光隔离器的结构和工作原理 1. 偏振相关型光隔离器 光环形器工作原理 起偏器、检偏器、旋光器 2. 偏振无关型光隔离器 Wedge型偏振无关型光隔离器结构 偏