光的偏振3(2012)概述.ppt

第3节偏振棱镜波片圆和椭圆偏振光的产生和检验,1、尼科耳棱镜：由两块特殊加工的方解石棱镜，用特种树胶粘合在一起做成的斜方柱体。,no(1.6584)n(1.550)ne(1.4864),一、偏振棱镜,1、尼科尔棱镜,加拿大树胶,方解石no=1.658,140,760,可产生全反射!,其临界角,o,（吸收涂层）,结论：入射方向在水平线上下不超过,出射的是一束振动方向在纸面内的线偏振光。,线偏振光,一、偏振棱镜,2、格兰汤姆逊棱镜：两块直角棱镜粘合而成，一块玻璃，一块方解石。,no(1.6584)n(1.655)ne(1.4864),o光几乎无偏折的通过，e光发生全反射。,一、偏振棱镜,3、渥拉斯登棱镜：能给出振动面垂直的两线偏振光。,一、偏振棱镜,no(1.6584)ne(1.4864),一、偏振棱镜,在棱镜ABD中光振动方向垂直于主平面的O光，对于棱镜BCD而言正好是光振动方向平行于主平面的e光。,Wallaston棱镜,A,B,C,D,在棱镜ABD中光振动方向平行于主平面的e光，对于棱镜BCD而言正好是光振动方向垂直于主平面的o光,二、波晶片,波片：光轴平行于表面的晶体薄片。,其作用：,使O光和e光产生相对相位差。,o光、e光传播方向相同,o、e光相位差：,四分之一波片,二分之一波片,对不同波长的光，四分之一波片的厚度不同（P133）,全波片,（1）全玻片,二、波晶片,（2）半玻片,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,(a)当自然光通过半玻片,当自然光通过半玻片，出射的光还是自然光。,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,(b)当线偏光通过半玻片,使线偏振光振动面转过2角度,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,(b)当线偏光通过半玻片,使线偏振光振动面转过-2角度,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,（3）四分之一玻片,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,当自然光通过四分之一玻片，出射的光还是自然光。,(a)当自然光通过四分之一玻片,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,(b)当线偏光通过四分之一玻片,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,(c)当圆偏光通过四分之一玻片,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,(d)当椭圆偏光通过四分之一玻片,二、波晶片,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,三、圆和椭圆偏振光的产生和检验,不能用线性起偏器将自然光和圆偏光分辨开,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,三、圆和椭圆偏振光的产生和检验,出射光会消光两次。,出射光光强不变。,6.3偏振棱镜波片偏振光的产生和检验,三、圆和椭圆偏振光的产生和检验,出射光会消光两次。,出射光光强变化,无消光。,第4节偏振光的干涉,下面只研究质点作平面运动情况。,6.4偏振光的干涉,6.4.1两偏振片通光方向正交的情况,6.4偏振光的干涉,6.4.1两偏振片通光方向正交的情况,相长干涉,相消干涉,以上假设是单色自然光入射,且晶片均匀。d不均匀，则屏上出现等厚干涉条纹。,半玻片,全玻片,6.4偏振光的干涉,6.4.2两偏振片通光方向平行的情况,6.4偏振光的干涉,6.4.2两偏振片通光方向平行的情况,其中：,对于全玻片,对于半玻片,让这样的线偏振光垂直照射到未知片上，转动未知片：,有消光偏振片,无消光，且出射光仍为线偏振光（用已知偏振片）二分之一波片,有强弱变化，无消光，表明出射光为椭园偏振光四分之一波片。,例1：如何区分已知波长的二分之一波片、四分之一波片和偏振片？,解：用单色光源入射已知偏振片，得到线偏振光。,解：线偏振光在本题条件下通过四分之一波片后成为圆偏振光，因,它的两个互相垂直的分振动的振幅相等，为,转动P2,透过光强不变。透过光强度可如下求出：,这两个分振动透过P2的振幅都只是它们沿图中P2方向的投影，即,以A表示这两个具有相差并沿同一方向振动的光矢量的合振幅，则有,A2o,A2e,P1,P2,Ao,A1,Ae,C,例ABCD为一块方解石的一个截面，AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线光轴方向在纸面内且与AB成一锐角，如图所示一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射则在方解石内o光和e光的(A)传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直(B)传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直(C)传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直(D)传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直,A,B,C,D,3、光轴在入射面内且斜交于晶体表面，平行光垂直入射,光轴,A,B,o,e,结论：发生双折射现象,为什么？,例用方解石晶体(负晶体)切成一个截面为正三角形的棱镜，光轴方向如图若自然光以入射角i入射并产生双折射试定性地分别画出o光和e光的光路及振动方向,i,例如图，A是一块有