05-光的偏振.ppt

主要内容 　1、自然光与偏振光,平面偏振光与部分偏振光 　2、光通过单轴晶体时的双折射现象 　3、光在晶体中的波面 　4、光在晶体中的传播方向 　5、偏振元件 　6、椭圆偏振光和圆偏振光,偏振态的实验检定 　7、偏振光的干涉 本章要求 了解单轴晶体中双折射现象，了解布儒斯特定律、马吕斯定律；掌握各种偏光器件的原理、性能和应用；了解椭圆偏振仪器、偏振光的干涉。 A1 A2 x y 0 如果Δφ=-π/2，作同样的分析表明，合矢量端点的运动方向与前相反。即振动点在第一象限，可知振动点是按逆时针方向沿椭圆轨道运动。为左旋偏振光. （3） Δφ=±π/2及其奇数倍：例Δφ=π/2 标准椭圆方程，主轴与坐标轴重合 若Ax=Ay，则电矢量E的矢端轨迹为圆—圆偏振光 Ax Ay x y 0 y x 0 [例] 线偏振光正入射到1/4波片上，振动方向和光轴方向成45°角，则o光和e光等振幅Ax=Ay，?=π/2，出射光为圆偏振光。 y x o P · z A Ao Ae 光轴方向 o e ? d 光程差 位相差 三、自然光改造成椭圆偏振光或圆偏振光 1、椭圆偏振器 用起偏器获得线偏振光，垂直入射到波片上获得椭圆偏振光。 2、圆偏振器 用起偏器获得线偏振光，垂直入射到1/4波片且使入射线偏振光的振动方向与光轴成45°，获得圆偏振光。 y x z d Ex Ey θ E O 光轴方向 §5—8 偏振态的实验检定 1、平面偏振光的检定 仅用一个检振器，可唯一确定平面偏振光 光强变化 有消光：平面偏振光 无消光 （待定） 部分偏振光 椭圆偏振光 光强不变 （待定） 自然光 圆偏振光 旋转偏振片 被检光 2、自然光和圆偏振光的检定 旋转偏振片 1/4波片 自然光 圆偏振光 自然光 线偏振光 光强变化且消光 圆偏振光 光强不变为自然光 用1/4 波片和检振器，可区分自然光和圆偏振光 光强变化 有消光：平面偏振光 无消光 （待定） 部分偏振光 椭圆偏振光 光强不变 （待定） 自然光 圆偏振光 旋转偏振片 被检光 3、部分偏振光和椭圆（正椭圆）偏振光的检定 旋转偏振片 1/4波片 椭圆偏振光 线偏振光 光强变化且消光 椭圆偏振光 光强变化无消光 部分偏振光 部分偏振光 部分偏振光 光强变化 有消光：平面偏振光 无消光 （待定） 部分偏振光 椭圆偏振光 光强不变 （待定） 自然光 圆偏振光 旋转偏振片 被检光 偏振态的实验检定 1、平面偏振光的检定 仅用一个检振器，可唯一确定平面偏振光 光强变化 有消光：平面偏振光 无消光 （待定） 部分偏振光 椭圆偏振光 光强不变 （待定） 自然光 圆偏振光 旋转偏振片 被检光 2、自然光和圆偏振光的检定 旋转偏振片 1/4波片 自然光 圆偏振光 自然光 线偏振光 光强变化且消光 圆偏振光 光强不变为自然光 用1/4 波片和检振器，可区分自然光和圆偏振光 3、部分偏振光和椭圆（正椭圆）偏振光的检定 旋转偏振片 1/4波片 椭圆偏振光 线偏振光 光强变化且消光 椭圆偏振光 光强变化无消光 部分偏振光 部分偏振光 部分偏振光 §5-9 偏振光（线偏振光）的干涉 条件：频率相同、振动方向相同、位相差恒定 一、 偏振光干涉的实验装置 在两块共轴的偏振片P1 和P2 之间放一块厚度为d的波片C，光轴方向如图 P1 的作用：获得线偏振光 波片的作用：将入射的线偏振光分解成两束相互垂直的、有 固定位相差的线偏振光 P2 的作用：把两束线偏振光引到同一方向上来 由于P1和P2是两个正交放置的偏振片，未引入晶片C时， P2的视场中是暗的。当引入晶片C后，若C的主截面与P1的偏振化方向成?角。在P2的视场中可见到光。这可由下面的偏振光的干涉来说明。 d 光轴方向 偏振化方向 单色自然光 偏振片 P 1 晶片 C ? 偏振片 P 2 偏振化方向 d 光轴方向 偏振化方向 单色自然光 偏振片 P 1 晶片 C ? 偏振片 P 2 偏振化方向 由于P1和P2是两个正交放置的偏振片，未引入晶片C时， P2的视场中是暗的。当引入晶片C后，若C的主截面与P1的偏振化方向成?角。在P2的视场中可见到光。这可由下面的偏振光的干涉来说明。 P1 P2 C ? ? A Aoo Aoe Aee Aeo Ae Ao ? 若从P1出来的偏振光的振幅为A，进入晶片C后分解为o光和e光。它们的振幅分别为 当这两条光线进入偏振片P2后每条光线可再分解为o光和e光。它们的振幅分别为 P1 P2 C ? ? A Aoo Aoe Aee Aeo Ae Ao ? Aeo和Aoo两条光线不能穿过P2 ，只有Aee和Aoe能穿过P2