第19章光的偏振 §19.1偏振光与自然光 §19.2线偏振光的获得和检验 §19.3椭圆(圆)偏振光的获得和检验
第 19 章 光的偏振 §19.1 偏振光与自然光 §19.2 线偏振光的获得和检验 §19.3 椭圆(圆)偏振光的获得和检验
§19.3椭圆(圆)偏振光的获得和检验 一、波片 单轴晶体薄片,光轴与表面平行 一束线偏振光垂直射入晶体后 V。≠Ve◆n。≠ne 传播相同路程d后o、e光间 光程差为6=(n。ne)d 0光 e光 经过一定厚度的波片后,便具 有确定的相位差: 光轴 2元 2元 △0=
§19.3 椭圆(圆)偏振光的获得和检验 一、波片 单轴晶体薄片,光轴与表面平行 一束线偏振光垂直射入晶体后 eo ≠ vv ≠ nn eo 传播相同路程d后o、e光间 光程差为δ = (no-ne)d 经过一定厚度的波片后,便具 有确定的相位差: ( )dnn eo 2π 2π −==Δ λ δ λ ϕ M N o光 e光 M N E Eo Ee 光轴 α
四分之一波片 破片厚度满足(。-2,从= 元 此时△0= 2 即:能使o光e光间产生 2相位差的波片。 二分之一波片(半波片) 效片开位演足亿一%从=子 此时△p=元 即:能使o光e光间产生π相位差的波片。 △=
四分之一波片 波片厚度满足 ( ) 4 eo λ dnn =− 此时 2π ϕ =Δ 即:能使o光e光间产生 相位差的波片。 2π 二分之一波片(半波片) 波片厚度满足 ( ) 2 eo λ dnn =− 此时 Δϕ = π 即:能使o光e光间产生 相位差的波片。 π ( )dnn eo 2π 2π −==Δ λ δ λ ϕ
片的作用 4 片的作用 2 线偏→椭偏 线偏·线偏 特例:圆、线偏 方向转过20, (为入射线 椭偏→椭偏 特例:线偏 偏与光轴间夹角) 园偏→线偏 椭偏(圆偏)→椭偏(圆偏) 自然光→自然光 自然光◆自然光 0=-04p=A0-5A0= π A0=元△0=4 3 △0= 7元 4
片的作用 4λ 线偏 椭偏 特例:圆、线偏 椭偏 椭偏 特例:线偏 园偏 线偏 片的作用 2λ 线偏 线偏 椭偏(圆偏) 椭偏(圆偏) 方向转过2θ,(θ为入射线 偏与光轴间夹角) 自然光 自然光 自然光 自然光 Δϕ =0 4π ϕ =Δ 2π ϕ =Δ 43π ϕ =Δ Δϕ =π 45π ϕ =Δ 47π ϕ =Δ 23π ϕ =Δ
[例19-4在两个偏振化方向相同的偏振片之间平行地插入 一厚度d=0.01mm的波片,其光轴方向与偏振化方向之间 夹角为π/4。以白光入射,出射光中缺少那些波长的光? (设对于可见光范围的所有波长有n。-n。=0.172) 解:入射光经第一块偏振片P后为线偏振光,若对于某一波 长,波片恰为半波片,则经过该波片后此波长的光将不能透 过第二块偏振片P2。 ,日=2k+式中k,2,3。 由 元=2。-nd= 34.4×10-4 2k+1 2k+1 以k=2、3代入,即得:2=688nm,491.4n
[例19-4] 在两个偏振化方向相同的偏振片之间平行地插入 一厚度d = 0.01mm的波片,其光轴方向与偏振化方向之间 夹角为π/4。以白光入射,出射光中缺少那些波长的光? (设对于可见光范围的所有波长有no – ne = 0.172) 解:入射光经第一块偏振片P1后为线偏振光,若对于某一波 长,波片恰为半波片,则经过该波片后此波长的光将不能透 过第二块偏振片P2。 ( )( ) 12 π 2π eo kdnn +=− λ 由 ( ) 12 104.34 12 2 4 eo + × = + − ∴ = − k d k nn λ 式中k = 1,2,3,…… 以k = 2、3代入,即得:λ =688nm,491.4nm
二、椭圆(圆)偏振光的获得 单色线偏 椭偏 获得圆偏的条件: 波片 (1)E。=Ee,即 四分之一? 元 二分之一? Esina=Ecosa a= 4 其它? (2)o光和e光的相位差 0= 2-观- λ d 4(n。-ne) 用四分之一波片
二、椭圆(圆)偏振光的获得 α 单色线偏 椭偏 波片 四分之一? 二分之一? 其它? ( 1 ) E o =E e,即 Esin α=Ecos α 获得圆偏的条件: 4 π α = ( 2 ) o光和 e光的相位差 ( ) 2 2 π π eo dnn =−=Δ λ ϕ ( ) 4 nn eo d − = λ 用四分之一波片
三、偏振光和自然光的区别、检验 自然光 圆偏 线偏 线偏 转动偏振片,光强无变化 转动偏振片,光强无变化 /4 线偏 自然光 自然光 线偏 圆偏 线偏 转动偏振片,光强无变化 转动偏振片,光强有变化, 且存在消光位置
λ/ 4 三、偏振光和自然光的区别、检验 P 自然光 自然光 线偏 P 圆偏 线偏 线偏 P 自然光 线偏 转动偏振片,光强无变化 P 圆偏 线偏 转动偏振片,光强无变化 转动偏振片,光强无变化 转动偏振片,光强有变化, 且存在消光位置
部分偏 椭偏 线偏 线偏 转动偏振片,光强有变 转动偏振片,光强有变化, 化,不存在消光位置 不存在消光位置 /4 线偏 部分偏 部分偏 线偏 正椭偏 线偏 转动偏振片,光强有变 转动偏振片,光强有变化, 化,不存在消光位置 存在消光位置。 一般情况下,椭圆偏振光通过四分之一波片后仍为椭圆偏振 光,无法通过旋转偏振片的方法区别于部分偏振光。 END
λ/ 4 P 部分偏 部分偏 线偏 P 正椭偏 线偏 线偏 P 部分偏 线偏 转动偏振片,光强有变 化,不存在消光位置 P 椭偏 线偏 转动偏振片,光强有变化, 不存在消光位置 转动偏振片,光强有变 化,不存在消光位置 转动偏振片,光强有变化, 存在消光位置。 一般情况下,椭圆偏振光通过四分之一波片后仍为椭圆偏振 光,无法通过旋转偏振片的方法区别于部分偏振光。 END