光的偏振及相关知识

2020 4 5 1 第五章光的偏振 光的偏振 第五章 2020 4 5 2 1自然光与偏振光 一 光的偏振性 1 定义偏振 偏振现象 横波 振动面 波振动方向对于传播方向的不对称性 2 偏振态的种类 椭圆偏振光 自然光 平面偏振光 线偏振光 部分偏振光 圆偏振光 2020 4 5 3 自然光 非偏振光 一般光源发出的光 圆偏振光 椭圆偏振光 左旋 右旋 偏振态的分类 部分偏振光 完全偏振光 左旋 右旋 平面偏振光 线偏振光 一般 用单色光讨论偏振态 2020 4 5 4 二 自然光与偏振光 1平面偏振光 线偏振光 振动面 光振动方向与传播方向决定的平面称为振动面 2020 4 5 5 线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解 表示法 2020 4 5 6 独立 同一原子不同时刻发的光 普通光源 自发辐射产生 一般发射自然光 独立 不同原子同一时刻发的光 D E2 E1 h E1 E2 波列 波列长L cDt 发光时间Dt 10 8s 原子发光 瞬息万变的初相位 此起彼伏 方向不定的间歇振动 自发辐射跃迁 2 自然光 2020 4 5 7 自然光 特点 在垂直光线的平面内 光矢量沿各方向振动的概率均等 E没有优势方向 这种大量振幅相同 各种振动方向都有 彼此没有固定相位关系的光矢量的组合叫非偏振光或自然光 总光强 图示法 可以分解为彼此独立 振幅相等 振动方向互相垂直 不相干的两束线偏振光 2020 4 5 8 3 部分偏振光 可以看成自然光和线偏振光的混合 偏振度 意义 对各种偏振程度不同的光给以定量描述 注意 Imax Imin的方向必须相互垂直 2020 4 5 9 偏振度 0 P 1 平面偏振光 Imin 0 P 1 自然光 Imax Imin P 0 部分偏振光 Io 总光强IP 偏振光的光强In 自然光的光强 IP 0P 0 自然光 In 0P 1 线偏振光 2020 4 5 10 2线偏振光和部分线偏振光 振动方向相互垂直的两列光波的叠加 振动垂直 相位相同 说明 一束线偏振光 自然光 偏振片 线偏振光 两束垂直 同相的线 一 线偏振光的表示 2020 4 5 11 二 起偏和检偏 1 起偏 1 物质的二向色性 2 反射和折射 3 双折射 4 散射 从自然光获得偏振光叫 起偏 相应的光学器件叫 起偏器 3 物质的二向色性起偏 二向色性 如 电气石对o光和e光的吸收有很大差异 晶体对光振动选择吸收的特性 2 起偏的途径 利用某种形式的不对称性 如 2020 4 5 12 电气石 Z 1mm厚的电气石可将o光吸收净 e光却有剩余 可制成偏振片 人造偏振片 聚乙烯醇 加热拉伸 碘液浸染 玻片保护 偏振片的透振方向 偏振片透过电矢量的方向 线偏振光 用偏振片获得线偏振光 出射光强 2020 4 5 13 偏振片 大分子物质对振动方向反映出吸收系数不同 2020 4 5 14 形象说明偏振片的原理 通光方向 腰横别扁担进不了城门 2020 4 5 15 4 检偏 用偏振器件分析 检验光束的偏振状态称 检偏 偏振片既可 起偏 又可 检偏 设入射光可能是自然光 线偏振光或部分偏振光 如何用偏振片来区分它们 以光线为轴转动P I不变 I变 有消光 I变 无消光 2020 4 5 16 起偏器 检偏器 一般情况下I 2020 4 5 17 I0 I 马吕斯定律 1809 消光 三 马吕斯定律 线偏振光经过偏振片前后的光强关系 2020 4 5 18 例题1用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器 在它们的偏振化方向成300角时 观测一光源 又在成600角时 观察同一位置处的另一光源 两次所得的强度相等 求两光源照到起偏器上光强之比 解 令I1和I2分别为两光源照到起偏器上的光强 透过起偏器后 光的强度分别为I1 2和I2 2 按照马吕斯定律 透过检偏器后光的强度为 所以 但按题意 即 2020 4 5 19 光强为I0的自然光相继通过偏振片P1 P2 P3后光强为I0 8 已知P1 P3 问 P1 P2间夹角为何 解 分析 I0 I3 I0 8 I1 I2 例题2 2020 4 5 20 书P309页 例5 1 将两块理想的偏振片P1和P2共轴放置如图所示 然后将强度为I1的自然光和强度为I2的线偏振光同时垂直入射到P1上 从P1透射后又入射到偏振片P2上 试问 1 P1不动 将P2以光线为轴转动一周 从系统透射出来的光强将如何变化 2 欲使从系统透射出来的光强最大 应如何放置P1和P2 透振方向 2020 4 5 21 解 已知自然光强I1 线偏振光光强I2 设线偏振光振动方向与P1透振方向夹角为 则 经P1后透射光强为 经P2后透射光强为 1 将P2转动一周 可得 时 光强最大 时 光强最小 2 由 1 中讨论可知 当 0 180 且 0 时 系统光强最大 先固定P1 转动P2使透射光强达到最大 然后同步转动P1和P2 使透射光强达到最大即可 2020 4 5 22 书P 312 例5 2 通过偏振片观察一束部分偏振光 当偏振片由对应透射光强最大位置转过60 时 其光强减为一半 试求这束部分偏振光的强度之比和光束的偏振度 经偏振片P后透射光强最大为 0 P Ip 偏振片转动60 60 后透射光强为 整理得 偏振度 2020 4 5 23 布儒斯特角 反射光 垂直入射面振动的成分多 折射光 部分偏振光 偏振光 四 反射和折射光的偏振 2020 4 5 24 布儒斯特定律 2020 4 5 25 平行玻璃板上表面反射光是偏振光 注意 上表面的折射角等于下表面的入射角 通常玻璃的反射率只有7 5 左右 要以反射获得较强的偏振光 你有什么好主意 下表面的反射光是否也是偏振光 2020 4 5 26 玻璃片堆 要提高反射线偏振光的强度 可利用玻璃片堆的多次反射 2020 4 5 27 例题 画出下列图中的反射光 折射光以及它们的偏振状态 2020 4 5 28 应用举例 制成偏光眼镜 可观看立体电影 若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与地面成45 角 且向同一方向倾斜的偏振片 可以避免汽车会车时灯光的晃眼 测量不透明介质的折射率 2020 4 5 29 在拍摄玻璃窗内的物体时 去掉反射光的干扰 未装偏振片 装偏振片 2020 4 5 30 C 用偏光镜消除了反射偏振光使玻璃门内的人物清晰可见 A 玻璃门表面的反光很强 B 用偏光镜减弱了反射偏振光 2020 4 5 31 外腔式激光管加装布儒斯特窗以利于激光的形成 激光输出为线偏振光 光来回反射时 光强垂直分量反射损耗太大不能形成激光 这样 光强平行分量就更易形成激光 2020 4 5 32 1 2小结一 光的偏振态自然光 线偏振光 部分偏振光二 线偏振光的获得偏振片法 反射和折射法 双折射法三 基本物理定律 光强变化 1 布儒斯特定律 2 马吕斯定律 四 偏振光的应用实例立体电影 汽车车灯 生物视觉 激光器的谐振腔 偏光显微镜等等 2020 4 5 33 作业 3 5 作业 索末菲曾写信给他的学生海森堡 告诫他 要勒奋地去做练习 只有这样 你才会发现 哪些你理解了 哪些你还没有理解 3 5 2020 4 5 34 3光通过单轴晶体时的双折射 2 e光 非常光 不遵循折射定律 一 双折射现象 一束光入射在介质中折射为两束光 o光 e光 的现象 e o 双折射现象 1 o光 寻常光 遵循折射定律 2020 4 5 35 双折射现象 2020 4 5 36 当方解石晶体旋转时 o光的像不动 e光的像围绕o光的像旋转 2020 4 5 37 如前图 入射角 0 但折射角re 0 且e光折射线也不一定在入射面内 1 寻常光 o光 两束折射光中 遵守折射定律的折射光 称寻常光 正常光 n1sini nosinro 2 非寻常光 e光 不遵守折射定律的折射光 称非寻常光 非常光 sini sinre const 2020 4 5 38 单轴晶体 方解石 石英 红宝石等 双轴晶体 云母 蓝宝石 橄榄石等 1 光轴 不发生双折射的任一直线 二 光轴与主截面 当光在晶体内沿光轴传播时不发生双折射 光轴是一个方向 注意 光轴在晶体内 2 主截面 主平面 光轴 光线 o光的主截面 由o光的传播方向与光轴组成 e光的主截面 由e光的传播方向与光轴组成 2020 4 5 39 此情形下 o光的振动方向 e光的振动方向 我们主要讨论这种情况 3 偏振特点 1 o光 e光都是线偏振光 2 o光的振动方向 o的主截面 e光的振动方向 e的主截面 3 当光轴在入射面内 或说 入射面包含光轴 的情况下 o光的主截面和e光的主截面重合 2020 4 5 40 三 o光和e光的相对光强 1 自然入射到晶体上 垂直照射 Io Ie 2 线偏振光入射到晶体上时 晶体中 为e光传播方向与光轴的夹角 2020 4 5 41 出射光 空气中 即 2020 4 5 42 例题强度为I的自然光 垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上 两块晶体主截面之间的夹角为 试求当 分别等于300和1800时 最后透射出来的光束的相对强度 不考虑反射 吸收的损失 例 5 4P 321 解 经第一块晶体后 经第二块晶体后 相对强度为 2020 4 5 43 经第二块晶体后 由于两块晶体相同 两主截面夹角为180 此时它们光轴方向关于表面法线对称 则e光在第一块晶体中的偏折方向与在第二块晶体中的偏折方向相反 因而从第二块晶体出射的o光和e光传播方向重合 成为一束自然光 其强度为 2020 4 5 44 振动方向不同的折射波具有不同的位相 也就具有不同的位相传播速度 相速 4光在晶体中的波面 1 双折射现象的定性解释 1 构成晶体的原于 离子是各向异性的振子 三个方向上有不同的固有频率 1 2和 3 2 光入射时 粒子产生受迫振动 受迫振动发出的次波叠加形成晶体中的折射波 3 当入射光中光矢量的振动方向与某一个重合时 则受迫振动的位相与该方向的固有频率有关 振动频率与入射光频率相同 2020 4 5 45 单轴晶体 1为平行于晶体的光轴方向的固有振动频率 2为垂直于光轴方向的固有频率 光轴 C为晶体中作受迫振动的一个粒子 o光在各个方向上的速度都相同 O光矢量波面为球面 2o光的波面 振动方向 o的主截面 沿着任何方向传播的光 都使得振子在垂直于光轴的方向上振动 与固有频率为 2有关 因此在各个方向上有相同的速度 0 2020 4 5 46 使振子作受迫振动的位相差与 1有关 e光波面为旋转椭球面 e光传播方向不一定垂直于波面 3e光的波面 e光的振动方向 e的主截面 对不同的传播方向 光振动的方向与光轴成不同的角度 CA1方向的振动 光轴 受迫振动和入射光的电矢量间的位相差与 2有关 这个方向上速度 o CA2方向的振动 光轴 这个方向上的速度 e 振动方向 主截面的光是e光 e光在各个方向上的光速不同 2020 4 5 47 双折射的实质可表述为 晶体中o e两光具有不同的相速 o光波面为球面 e光波面为旋转椭球面 沿光轴方向上 o光和e光的光矢量均在垂直于光轴方向振动 o光和e光的相速相同 不发生双折射 o e光波面在光轴方向相切 2020 4 5 48 在光轴的方向上 两种子波面相切 4 正晶体与负晶体 单轴晶体分为正晶体和负晶体 正晶体 0 e no ne 如石英 冰等 负晶体 e o ne no 如方解石 红宝石等 o光和e光的子波面 2020 4 5 49 5晶体中光的传播方向 一 单轴晶体内o光与e光的传播方向 研究方法 惠更斯作图法 新波面为子波面的包络 o光的传播方向垂直于o光的波面e光的传播方向不垂直于e光的波面 除光轴方向和垂直于光轴方向外 O光振动方向 O光的主截面O光在各个方向上的速度都相同O光矢量波面为球面 1 传播方向和波面的关系 2 O光的特点 注意事项 2020 4 5 50 3 e光的特点 e光的振动方向平行于主截面沿光轴方向的速度为 o 垂直于光轴方向的速度为 ee光的波面是旋转椭球面 4 o光 e光波面之间的关系 o光 e光沿光轴方向的速度相同 故在波面光轴方向相切 1 以i角入射到晶体 光轴在入射面内 e o 晶体 vo t ve t A B D re 2020 4 5 51 2 过A点作AB垂直BD AB为入射光波面 3 求出B到D的时间 t t BD C入射面与主截面重会 则o光和e光在主截面内 4 确定O光折射线方向 0光服从折射定律以A为圆心 o t为半径作半圆 过D向半圆到切线交于O 切点 连接AO即为o光方向 惠更斯作图法基本步骤 1 平行光入射界面上A D两点 2020 4 5 52 5 确定e光折射线方向 e光与o光波面在光轴上相切 对负晶体 e光波面是扁椭球 过D作e光波面切点E 连接AE 则为e光折射线 6 画出o光和e光的偏振态 o光与e光与光轴构成的主平面重合且为纸平面 则e光电矢量振动方向在主平面内o光电矢量振动方向垂直于主平面 2020 4 5 53 o e传播方向相同但速度不同 vo ve 2 光轴垂直于晶体表面 正入射 在晶体内光沿光轴传播 o e速度相同 无双折射 e o 3 光轴 界面且垂直于入射面自然光正入射 有双折射 2020 4 5 54 o e传播方向相同但速度不同 惠更斯作图法 4 光轴 界面且位于入射面内自然光正入射 有双折射 3 4情况 即 o e光重合 但有光程差 波晶片原理 2020 4 5 55 二 单轴晶体的主折射率 此特殊情况 光轴 入射面 下 e光形式上满足折射定律 例 光轴 界面 且垂直入射面 自然光斜入射 注意 此图中 为e振动 为o振动 n1sini1 nosini2on1sini1 nesini2e o光主折射率 e光主折射率 2020 4 5 56 对吗 例题 用方解石切割成正三角形截面的棱镜 自然光以i角入射 定性画出o光 e光的振动方向 传播方向 光轴 解 方解石 负晶体 垂直光轴方向ve vo o光 e光 e光 o光 o光 e光只在晶体内部才有意义 2020 4 5 57 6偏振器件 偏振器 起 检 偏器 玻璃片堆 偏振棱镜 一 尼科尔棱镜 1828 由两块特殊要求加工的直角方解石用加拿大树胶粘合而成 二向色性偏振片 人造偏振片 玻璃片 2020 4 5 58 偏振光产生过程 对Na光 no 1 658 ne 1 486 n胶 1 550 2020 4 5 59 可以用作起偏器与检偏器 Ie 1 2 I 是入射光矢量振动方向与棱镜主截面之间的夹角 Ie I cos2 入射光光强为I 2020 4 5 60 前一半 二 沃拉斯顿棱镜 偏光分束镜 方解石no ne 后一半 注意 光在两块方解石中都是垂直光轴传播 折射角小于入射角 折射角大于入射角 由两个方解石直角棱镜粘合而成 2020 4 5 61 请你练习 画出自然光垂直通过洛匈棱镜 方解石磨制 o光 e光的传播方向 振动方向 o光 e光 o光 e光 A中的o光变为B中的e光 远法线折射 A中的e光与B中的o光折射率相等方向不变 洛匈棱镜 可用于强激光情况 2020 4 5 62 光轴与晶体表面平行的单轴晶体o光和e光可以沿同一方向传播 这样的晶体叫做波片 想想 属于我们前面讲的哪种情况 三 波 晶 片 1 什么是波片 2020 4 5 63 2 光在波片中的传播 结构 是光轴平行表面的晶体薄片 厚度为d d o光 Eo Aocos t z vo 其中 Ao Asin Ae Acos e光 Ee Aecos t z ve 晶体中 晶体中e o光的相位差 2020 4 5 64 d nod o光在波片中的光程 ned e光在波片中的光程 光程差 no ne d 出射晶体后 晶体厚度为d 其中 2020 4 5 65 从晶片出射的是两束传播方向相同 振动方向相互垂直 振幅分别为Ao和Ae的 相位差为 的线偏振光 自然光入射晶片 o光 e光光强比1 无固定相位差 线偏振光正入射晶片 o e光振幅关系 A0 Asin Ae Acos 2020 4 5 66 3 定义 1 4波片 半波片 与光轴夹角为 的线偏振光经过半波片后 出射光偏转2 仍为线偏振光 全波片 2020 4 5 67 作业 6 11 作业 逆水行舟用力撑 一篙松劲退千寻 古云 此日足可惜 吾辈更应惜秒阴 董比武 6 11 2020 4 5 68 7椭圆偏振光和圆偏振光 圆偏振光 电矢量大小不变 末端在波面内描绘出一个圆 一 圆偏振光和椭圆偏振光的描述 1 定义 2020 4 5 69 椭圆偏振光 电矢量大小改变 末端在波面内描绘出一个椭圆 迎着光线方向看 顺时针 右旋 逆时针 左旋 2020 4 5 70 2 描述 椭圆偏振光可通过两列频率相同 振动方向相互垂直 沿同一方向传播的线偏振光叠加得到 端点轨迹方程 y振动超前x振动 椭圆 2020 4 5 71 0 讨论 线偏振光 光矢量位于 象限 线偏振光 光矢量位于 象限 2020 4 5 72 0 右旋 0 左旋 椭圆偏振光 Ax Ay椭圆偏振光 Ax Ay圆偏振光 其他值 斜向椭圆偏振光 2020 4 5 73 y D D 2020 4 5 74 晶片是光轴平行表面的晶体薄片 通过厚为d的晶片 e光 o光产生相位差 振幅关系 1 晶片 二 椭圆偏振光和圆偏振光的获得 2020 4 5 75 则出射光为圆偏振光 若 且 2 波 晶 片 1 4波片 线偏振光 圆偏振光 线偏振光 线偏振光 可从线偏振光获得椭圆或圆偏振光 或相反 是对某个确定波长 而言的 波片厚度满足 线偏振光 椭圆偏振光 2020 4 5 76 三 自然光改造成椭圆或圆偏振光 自然光入射 无固定相位差 e 自然光 合成后为椭圆偏振光 1 椭圆偏振光的获得 线偏振光通过一晶片后可分解为两束线偏振光 传播方向相同 振动方向垂直 振幅 Ao Asin Ae Acos 相位差 2020 4 5 77 2 圆偏振光的获得 若 45 且晶片 是 4片 出射光为圆偏振光 2020 4 5 78 小结 自然光 线偏振光 光轴与主轴重合 线偏振光 0 90 线偏振光 45 圆偏振光 椭圆偏振光 正椭圆 1 4波片的作用 2020 4 5 79 8偏振态的实验检定 第一步 五种情况分成了三组 线偏振光已被检出 第二步 2020 4 5 80 例题如图 P1 P2为透振方向平行的偏振片 K是主折射率为no和ne的波晶片 其光轴平行于折射表面 若波长为 的入射光经图示系统后被消光 求此晶片的光轴方向和厚度 解 入射光经P1变为线偏振光 经K后能被P2消光 说明其振动而转过90 因 2片才能使线偏振光振动面转过2 角 故此晶片为 2片 其光轴与P1成45 最小厚度为 2020 4 5 81 作业 12 13 14 作业 崇德 追求高尚品德 博雅 学习广博知识 培养高雅情趣 弘志 胸怀恢弘志向 信勇 为人诚实守信 做事敢为人先 共勉之 12 13 14 2020 4 5 82 9偏振光的干涉 光波干涉的条件 频率相同 振动方向一致或有平行分量 有固定的位相差 两个振动方向互相垂直的直线偏振光干涉吗 如果这两光投影在某一方向上 它们将会在这个方向上发生干涉 这就是偏振光的干涉 合成后为椭圆偏振光 传播方向相同 振动方向垂直 振幅 Ao Asin Ae Acos 相位差 线偏振光通过一晶片后可分解为两束线偏振光 2020 4 5 83 一 偏振光干涉的实验装置 2020 4 5 84 一 偏振光干涉的实验装置 二 线偏振光干涉的强度分布 A2o A2e 在P2后 在P1后 线偏振光A1 波片C 2020 4 5 85 干涉光强 波片引入的位相差 P1 P2在波片光轴的同侧 P1 P2在波片光轴的异侧 2020 4 5 86 相长干涉 相消干涉 若单色光入射 则屏上为等厚条纹 且d不均匀 P1 P2在波片光轴的同侧 P1 P2在波片光轴的异侧 相消干涉 相长干涉 2020 4 5 87 特例 1 P1 P2 2 P1 P2 P1 P2在波片光轴的异侧 2020 4 5 88 10光弹性效应 一 弹光效应 光测弹性仪 均匀透明介质 应力 异性透明介质 检验 透明材料内部的应力分布 如 天文望远镜镜头 玻璃 塑料工件的质量 实验表明 s 应力C 材料系数 光测弹性学 进行 解决 工程设计中介质的应力分析 问题 2020 4 5 89 2020 4 5 90 2020 4 5 91 本章结束 谢谢大家 2020 4 5 92 作业 15 21 作业 15 21 为学应须毕生力 攀高贵在少年时 苏步青 2020 4 5 93 例题 例1试设计三种使偏振光的振动面转过90 的方法 光所通过的晶体类旋光物质厚度l与线偏振光振动面转过角度 的关系为 l 式中 为旋光率 度 毫米 要使振动面转过90 所需晶体厚度l 90 半波片不改变入射线偏振光性质 但可使其振动面转过2 角 当半波片的光轴与入射线偏振光的振动方向成 45 角时 振动面就转过90 解 2 用半波片 1 用旋光物质 如石英 2020 4 5 94 3 用两个偏振片P1和P2 先让P2绕光的传播方向转 并停在出射光强为零的位置上 此时P2的偏振化方向与入射线偏振光的振动方向相互垂直 然后在P2前面插入P1 只要P1与P2的偏振化方向不垂直也不平行 那么由P2出射的线偏振光的振动方向相对入射线偏振光的振动方向转过90 其振幅矢量如图所示 图中A为入射线偏振光的振幅 2020 4 5 95 例题17 14如图所示 偏振片P1和P2相互正交 当入射于偏振片P2的偏振光已是椭圆偏振光时 在视场E处的振幅如何 如果P2和P1不相正交 则又如何 2020 4 5 96 解按题意 所以 它代表振幅为A2e和A2o两相干线偏振光之间的相位差 按同方向振幅的叠加 得合振幅为 当偏振片P1和P2相互正交 2020 4 5 97 如果P1和P2不正交 设这时P2和晶片C光轴间的夹角为 例如 由此可知 把偏振片P2旋转一周在观察透射光时 我们将看到透射光强连续变化 但光强为零的位置并不可能出现 2020 4 5 98 例题17 15如图所示 偏振片P1和P2相互正交 当入射于偏振片P2的偏振光已是圆偏振光时 在视场E处的振幅矢量的量值如何 如果P2和P1不相正交 则又如何 解按题意知 2020 4 5 99 如果偏振片P1和P2相互正交 则由上题结果可得振幅为 如果偏振片P1和P2不相互正交 设P2的偏振化方向与晶片C光轴间的夹角为 这时 2020 4 5 100 所以此时视场E处的振幅为 这一结果表明 当圆偏振光入射于偏振片时 我们把偏振片旋转一周而观察透射光时 可看见透射光的光强并不会有所变化 2020 4 5 101 若为单色光入射 且晶片d不均匀 则屏上出现等厚干涉条纹 若为白光入射 有三种情况 如晶片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 如晶片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 2020 4 5 102 练习题1 一束部分椭圆偏振光 沿着z方向传播 通过一个完全线偏振的检偏器 当检偏器的透振方向沿y轴时 透射光强度最小 其值为I0 当透光方向沿轴时 透射光强度最大 其值为1 5I0 求 1 偏振器透光方向与x轴成 角时 透射光强度如何 2 若使原来的光束先通过一个1 4波片 而后再通过检偏器 且使1 4波片的光轴沿着x轴方向 则当检偏器的透光方向与x轴成30o角时 透过的光的强度最大 试求出此最大强度 并求出入射光强中非偏振成分的比例 2020 4 5 103 练习题2 如图 正交尼科耳N1和N2之间插入一晶片 其主截面zz 与第一个尼科耳N1夹角 晶片对波长为的光的o光 e光折射率分别为 若透过第二个尼科耳光强极大 求晶片的最小厚度以及透射光与入射光光强之比 已知 2020 4 5 104 练习题3 在偏振方向正交且平行放置的两偏振片P1 P2之间平行插入一方解石薄片 厚度为3 10 3mm 光轴与表面平行 已知光轴与P1成45o角 问 1 可见光中不能通过此装置的波长为多少 2 若使所有的光都不能通过此装置 光轴与P1的夹角是多少 方解石no 1 658 ne 1 486 且认为波长为400nm 700nm的光均为此值 2020 4 5 105 练习题4 用一偏振片检验椭圆偏振光时 透过偏振片的光强将随偏振片的旋转角度变化 对于已设定的坐标系统 已知合成为椭圆偏振光的两个垂直振动之间的相位差为 试导出透射光强随偏振片旋转角度变化的普遍公式 2020 4 5 106 练习题5 如图所示 在平面反射镜上相继放置一个1 4波片和一个偏振片 偏振片的透光轴与1 4波片的光轴夹角为 光强为I0的自然光垂直入射 试求反射光经上述偏振系统后的光强 2020 4 5 107 练习题6 在偏振光干涉的装置中 两尼科耳棱镜的主截面夹60o角 两者之间插入一顶角 30 的石英尖劈 其光轴平行于表面 尖劈的主截面与两尼科耳棱镜的主截面都成30o角 以波长为589 3nm的钠黄光垂直入射 已知石英的折射率no 1 54424 ne 1 55335 求 1 透射光的光强分布 2 干涉条纹的对比