大学物理_光的偏振

大学物理_光的偏振

§1光的偏振状态一.线偏振光E播传方向振动面·面对光的传播方向看线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyExyx第三章光的偏振(Polarizationoflight)\n线偏振光的表示法：·····光振动垂直板面光振动平行板面二.自然光没有优势方向自然光的分解一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。自然光的表示法：···\n三.部分偏振光部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。部分偏振光的表示法：······平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强··\n右旋圆偏振光右旋椭圆偏振光yyxz传播方向/2x某时刻右旋圆偏振光E随z的变化E0四.圆偏振光,椭圆偏振光\n五.偏振度Ip—部分偏振光中包含的完全偏振光的强度It—部分偏振光的总强度In—部分偏振光中包含的自然光的强度完全偏振光(线、圆、椭圆)P=1自然光(非偏振光)P=0部分偏振光0no负晶体:neve)负晶体(voo)\n三.单轴晶体中光传播的惠更斯作图法(e>o)1.光轴平行晶体表面，自然光垂直入射····eoeo光轴晶体····o,e在方向上虽没分开，但速度上是分开的。2.光轴平行晶体表面，且垂直入射面，自然光斜入射····晶体光轴ir0reo········oΔteΔteoecΔt\n3.光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射······oe晶体光轴····e方解石光轴······oeo此时e光的波面不再与其波射线垂直了\n§5晶体光学器件一.晶体起偏器件1.晶体的二向色性、晶体偏振器某些晶体对o光和e光的吸收有很大差异，这叫晶体的二向色性电气石····光轴e光电气石光轴可产生线偏振光\n2.偏振棱镜偏光镜:格兰─汤姆孙棱镜偏光分束镜:沃拉斯顿棱镜············光轴光轴方解石方解石加拿大树胶(n=1.55)oe吸收涂层i光轴的取向使o光、e光对应的恰是no、ne。no(1.6584)＞n(1.55)＞ne(1.4864)·12方解石方解石·······oe光轴光轴·方解石n0＞ne\n二.晶体相移器件，圆和椭圆偏振光的起偏1.晶片─相位延迟片晶片是光轴平行表面的晶体薄片。ydxAAoAe线偏振光光轴λ通过厚为d的晶片，o、e光产生相位差：AAoAe光轴P振幅关系\n从晶片出射的是两束传播方相同、振动方向相互垂直、频率相等、相位差的线偏振光，它们合成为一束椭圆偏振光。时为圆偏振光2.波（晶）片(1)四分之一波片——线偏振光→圆偏振光——线偏振光→线偏振光从线偏振光获得椭圆或圆偏振光（或相反）\n——线偏振光→椭圆偏振光(2)二分之一波片使线偏振光振动面转过2角度A0入A0出A入A出Ae入=Ae出入光轴(3)全波片三.椭圆与圆偏振光的检偏用四分之一波片和偏振片P可区分出自然光和圆偏振光或部分偏振光和椭圆偏振光\n四分之一波片圆偏振光自然光自然光线偏振光偏振片（转动）线偏振光I不变线偏振光I变,有消光以入射光方向为轴四分之一波片椭圆偏振光部分偏振光线偏振光偏振片（转动）线偏振光I变,有消光部分偏振光光轴平行最大光强或最小光强方向放置或光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴放置线偏振光I变,无消光\n§6偏振光的干涉一.偏振光干涉装置d晶片C偏振片P2偏振化方向单色自然光偏振片P1偏振化方向光轴方向二.偏振光干涉的分析1.振幅关系P2P1CA1AeAoA2oA2e在P2后，两束光振动方向平行，振幅为：\n通过晶体C后此两束光合成为一束椭圆偏振光通过P2后（若P1、P2夹角小于，则无附加相差）2.相位关系—相长干涉\n—相消干涉若单色光入射，且d不均匀，则屏上出现等厚干涉条纹。三.色偏振白光入射，晶片d均匀屏上由于某种颜色干涉相消，而呈现它的互补色这叫（显）色偏振。若d不均匀，则屏上出现彩色条纹。如红色相消→绿色；蓝色相消→黄色，\n§7人工双折射人为地造成各向异性，而产生双折射。一.光弹效应(应力双折射效应)P1P2··dFSF干涉有机玻璃C应力→各向异性→各向不同→n各向不同在一定应力范围内：\n各处不同→各处不同→出现干涉条纹变→变→干涉情况变。二.电光效应电光效应也叫电致双折射效应1.克尔效应(1875年)l+-4545P1P2克尔盒d\n不加电场→液体各向同性→P2不透光加电场→液体呈单轴晶体性质，——二次电光效应E—电场强度，k—克尔常数克尔效应引起的相位差为：克尔盒相当于半波片，P2透光最强。时，光轴平行P2透光\n2.泡克尔斯效应(1893年)电光晶体+。。-P1P2KK泡克尔斯盒··硝基苯，若l=3cm,d=0.8cm,λ=600nm的黄光，则产生k=时的电压。克尔盒的应用:...克尔盒的缺点:...\n不加电场→P2不透光加电场→晶体变双轴晶体→原光轴方泡克尔斯效应引起的相位差——线性电光效应no—o光在晶体中的折射率；V—电压；r—电光常数。应用:三.磁致双折射科顿—穆顿效应向附加了双折射效应→P2透光。\n§8旋光现象一.物质的旋光性使线偏振光的振动面发生旋转旋光物质a—旋光率二.菲涅耳的解释线偏振光可看作是同频率、等振幅、有确定相位差的左(L)、右(R)旋圆偏振光的合成。旋转的角度：d\nEELER·o光通过旋光物质后，初相要滞后ELERE(a)(b)ELERERL同一时刻(a)(b)d设入射时L、R初相为0，旋光物质长d\n在出射面上:由图示，有：令——旋光率则\n三.量糖术对溶液有──溶液的旋光率c──溶液的浓度──溶液的比旋光率“量糖计”四.磁致旋光d磁致旋光物质B旋转的角度V─费德尔常量，\n对自然旋光物质，振动面的左旋或右旋是由旋光物质本身决定的，与光的传播方向无关。反射镜入射光左旋反射镜反射光左旋\n对磁致旋光物质，光沿与逆方向传播，振动面旋向相反。反射镜反射光右旋B反射镜入射光左旋B\n光隔离器消除反射光的干扰（本章编者：李桂琴崔砚生）波动光学部分结束····BPM磁致旋光物质\n服务理念中的“点点”◆理解多一点真情浓一点◆学习勤一点品质高一点◆理由少一点效率高一点◆处理问题灵活点工作过程用心点◆对待同事宽容点互相协作快乐点\n放映结束！敬请各位的批评指导！谢谢观看