Ch15.5-7(光的偏振).ppt

* §15-5 圆偏振光和椭圆偏振光 偏振光的干涉 一、圆偏振光和椭圆偏振光 ? ? ? 单色自然偏振光 晶片、厚度为 d 光轴 两相互垂直的光矢量合成以后，合成矢量末端描出 椭圆的偏振光为椭圆偏振光。若两合成矢量振幅相 等，则合成矢量末端描出为圆，称为圆偏振光。 偏振光通过厚度为 d，光轴平行于晶面的晶片后分 成 O 光和 e 光。 光轴 方解石： Ve Vo ne no 由于传播速度不一样，这两分 量有一位相差 波片（位相延迟器）： 二、偏振光的干涉 当一光轴平行于晶面的晶片放在两相互垂直的 偏振片之间时 ? ? ? 单色自然偏振光 晶片厚度为 d 光轴 ? ? 光轴 讨论： ? 光弹现象 §15-6 人为双折射现象 ? ? 透明的各向同性介质在机械应力作用下，显示出光 学上的各向异性，与 OO? 为光轴的双折射类似，这种 现象叫做光弹效应。 实验表明，在一定胁强范围内： S 为材料 E 受力的面积。 k 为胁强光学系数 现已成为光测弹性学基础。 ? 克尔效应 某些各向同性的透明介质（如非晶体和液体），在外 电场的作用下，显示出双折射现象，称为克尔效应。 当外电场撤消时，这种性 质立即消失，因此，也称 为电致双折射现象。 光轴沿电场强度的方向 ? ? + - c c 两光通过厚度为 l 的液 体时，光程差为： 若入射光的线偏振方向与外电场方向成 450 角，且 M 与 N 偏振方向相互垂直，调节电压使其发生相长 干涉，则有： 若去掉盒内电场，则没有光从N透出。 整个系统起“光开关”的作用。 通过控制外加电压，可调节输出的光脉冲的长短和 频率，把电讯号转变成光讯号。由于光电效应几乎没 有惯性，电讯号的控制速度可达10-9 m/s。“光开 关” ，“光调制器” “光断续器”有极快的速度启闭 光路或调制光强，目前广泛应用于高速摄影、电影、 电视和激光通讯等许多领域。 在电场、磁场中，材料光学性质的研究， 在实际应用中有着广阔的前景。 F 为滤色片；M 为起偏器；旋光物体放在两个正交 的偏振片 M 与 N 之间，将会看到视场由原来的零变 亮。把检偏器 N 旋转一个角度，又可得到零视野。 §15-7 旋光现象 实验发现，线偏光通过某些透明介质后，它的电振动 方向将绕着光的转播方向旋转过某一角度?，称为旋光 现象。 这种介质称为旋光物质。如石英、糖、酒石酸钾钠等。 C 是旋光物质，例如是晶面与光轴垂直的石英片。 在迎光矢量图上，电矢量振动方向逆时针方向旋转 的物质，称为左旋偏振光；反之为右旋偏振光。 实验证明：振动面旋转的角度? 与材料的厚度d、 浓度 C 以及入射光的波长 ? 有关。 对于固体：? = ?d 定义 ? 为旋光系数，它是入射 光波长的函数。 对于液体： ? = C? d 式中 C 为溶液的浓度。 把磁性物质的样品，放在两个正交的偏振片之间， 沿光传播方向加磁场 B，则发现线偏光通过样品后， 振动面旋转过一个角度 ?，实验表明： ? = VlB V 叫做费尔德(Verdet)系数。 称为磁致旋光现象。 当线偏光沿磁场方向通过磁光物质时，在迎光矢量图上 电振动方向右旋，当反射光逆磁场通过时，电振动方向左 旋。所以，如果线偏光往返两次通过磁光物质，振动面旋 转过 2?，利用这一特性在激光技术中，制成光隔离器。 使得反射光的振动方向改变，避免了对前级的影响。 右旋 左旋 反射面