哈工大大学物理第19章光的偏振

1、1第第19章章 光的偏振光的偏振19.1 自然光和偏振光自然光和偏振光1 线偏振光线偏振光（完全）线偏振光（完全）线偏振光 光波的横波性光波的横波性偏振态偏振态平面偏振平面偏振振动平面振动平面 光是电磁波，电磁波是横波光是电磁波，电磁波是横波 ，光矢量的振动方向总是和，光矢量的振动方向总是和光的传播方向光的传播方向垂直垂直，光矢量的振动方向对传播方向而言具有不，光矢量的振动方向对传播方向而言具有不对称性，称为光的偏振。对称性，称为光的偏振。23 部分偏振光部分偏振光 2 自然光自然光在垂直光传播方向的平面内，光矢量大小在所在垂直光传播方向的平面内，光矢量大小在所有可能方向上都相等，各光矢量之间

2、有可能方向上都相等，各光矢量之间没有固定没有固定的位相关系的位相关系，这种光称为，这种光称为自然光自然光。021IIIyx 22ixxxAAI 22iyyyAAI 自然光自然光等效于等效于任意两个互相垂直的、任意两个互相垂直的、彼此独立的彼此独立的（无确定位相关系）、振幅相等的光振动之和。（无确定位相关系）、振幅相等的光振动之和。 互相垂直的两方向上的光振动光强各占自然互相垂直的两方向上的光振动光强各占自然光总光强的一半，即光总光强的一半，即自然光的图示：自然光的图示： 部分偏振光是介于偏振光和自然部分偏振光是介于偏振光和自然光之间的情形，一般地，部分偏振光光之间的情形，一般地，部分偏振光都可

3、看成自然光和线偏振光的混合。都可看成自然光和线偏振光的混合。3椭圆偏振光椭圆偏振光:时，当kAAyx、，、时212和或当)k(kAAyx合成椭圆偏振光合成椭圆偏振光.圆偏振光圆偏振光:时，2)12(当kAAyx、合成光振动矢量末端轨迹是圆。合成光振动矢量末端轨迹是圆。4 椭圆偏振光和圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光可以看成频率相同，振动方向互相垂直，且有固定位可以看成频率相同，振动方向互相垂直，且有固定位相差的两列线偏振光的合振动相差的两列线偏振光的合振动满足椭圆方程：满足椭圆方程：22222sincos2yxyxAAxyAyAx时时，为为线线偏偏振振光光）（K 光的光矢量在沿着光的传播方向前进的

4、同时，还绕着传光的光矢量在沿着光的传播方向前进的同时，还绕着传播方向均匀转动。播方向均匀转动。4起偏器和检偏器起偏器和检偏器 自然光入射到偏振片，自然光入射到偏振片，透射光为线偏振光透射光为线偏振光。透射线偏振光光。透射线偏振光光矢量的振动方向为矢量的振动方向为通光方向通光方向，或，或透光轴透光轴，也叫，也叫偏振化方向偏振化方向。 1. 1. 起偏器和检偏器起偏器和检偏器起偏器：能起偏器：能产生产生线偏振光的装置。线偏振光的装置。检偏检偏器：能器：能检验检验线偏振光的装置线偏振光的装置 起偏器也可作为起偏器也可作为检偏检偏器器检偏检偏 ：旋转检偏器，：旋转检偏器，每转过每转过 90o 交替出现

5、极大和消光交替出现极大和消光，则，则入射光为线偏振光。入射光为线偏振光。19.2 起偏和检偏起偏和检偏 马吕斯定律马吕斯定律52. 二向色性二向色性 产生线偏振光方法之一产生线偏振光方法之一 对互相垂直的两个光振动有选择对互相垂直的两个光振动有选择吸收的这种性能。称为二向色性吸收的这种性能。称为二向色性3. 3. 马吕斯定律马吕斯定律透过光振幅透过光振幅 A 是入射振幅是入射振幅 Ao 在透光轴上的在透光轴上的投影投影，即，即cos0AA 起偏器和检偏器起偏器和检偏器cos0A二向色性二向色性6 则透过的线偏振光的光强则透过的线偏振光的光强 I 与与 入射线偏振光光强入射线偏振光光强 Io 的

6、的关系为关系为20cosII . . 马吕斯定律马吕斯定律 式中式中为入射光振动方向与透光轴的为入射光振动方向与透光轴的夹角夹角。1. 布儒斯特定律布儒斯特定律产生线偏振光的方法之二产生线偏振光的方法之二 自然光在两种各向同性介自然光在两种各向同性介质质分界面分界面反射和折射时，一反射和折射时，一般情况反射光和折射光都将般情况反射光和折射光都将成为成为部分偏振光部分偏振光。i2n1n 入射 反射 玻璃 折射i19.3 反射和折射起偏反射和折射起偏 布儒斯特定律布儒斯特定律 应用：立体电影应用：立体电影=7120tgnni 在以特殊的入射角在以特殊的入射角 i0 入射时，入射时，反射光成为完全偏

7、振光反射光成为完全偏振光，其光振动方向其光振动方向垂直入射面垂直入射面。当以当以起偏角起偏角 i0 入射时，入射时，反射线与折射线互相垂直反射线与折射线互相垂直，即，即入射角入射角 i0 为为起偏角起偏角，或，或布儒斯特角布儒斯特角20i. 布儒斯特定律布儒斯特定律推论：推论：120sinsinnni由布儒斯特定律由布儒斯特定律120tgnni 由折射定律由折射定律sincos0i比较上面两式，得比较上面两式，得20i0i2n1n 入射 反射 玻璃 折射0i81 1）. . 玻璃片堆玻璃片堆 自然光以起偏角自然光以起偏角 i0 入射时，反射光皆入射时，反射光皆为振动方向垂直入射面的线偏振光，总

8、为振动方向垂直入射面的线偏振光，总的反射光强增大，而的反射光强增大，而折射光也折射光也近似近似成为成为完全完全线偏振光线偏振光。 玻片堆玻片堆关于反射光的光强：关于反射光的光强： 当自然光以起偏角当自然光以起偏角 i0 入射时，入射时，反射光反射光虽然是完全偏振的，虽然是完全偏振的，但但光强较弱光强较弱。 例如，自然光以例如，自然光以 i0 由空气射入玻璃，平行入射面的光振由空气射入玻璃，平行入射面的光振动全部被折射；垂直入射面的光振动约动全部被折射；垂直入射面的光振动约 85% 也被折射，反也被折射，反射的只占约射的只占约 15% , 仅占入射光总能量的仅占入射光总能量的7% 。 2. 布儒

9、斯特定律应用布儒斯特定律应用3 3）. . 测量测量不透明不透明介质的折射率，如珐琅，釉质等介质的折射率，如珐琅，釉质等 在水边照相时，水面的反射光很强，因是偏振光，用偏振镜在水边照相时，水面的反射光很强，因是偏振光，用偏振镜减少入射光减少入射光。2 2）. . 偏振滤光镜偏振滤光镜9 拍摄玻璃窗内的物体时，用偏振片拍摄玻璃窗内的物体时，用偏振片 去掉反射光去掉反射光的的干扰干扰 10例例1：有一束：有一束自然光和线偏振光自然光和线偏振光组成的组成的混合光混合光，当它通过偏振片，当它通过偏振片 时改变偏振片的取向，发现时改变偏振片的取向，发现透射光强可以变化透射光强可以变化7倍倍。试求入射。试

10、求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的光中两种光的光强度各占总入射光强的比例比例。解：设入射光的光强为解：设入射光的光强为I0,其中线偏振光的光强为其中线偏振光的光强为I01,自然光的光自然光的光 强为强为I02.在该光束透过偏振片后，其光强由马吕斯定律可知：在该光束透过偏振片后，其光强由马吕斯定律可知：0220121cosIII当当 =0时，透射光的光强最大，时，透射光的光强最大，0201max21III02min21II当当 = /2时，透射光的光强最小，时，透射光的光强最小，0201020201minmax327217IIIIIII入射总光强为：入射总光强为： I0 =I01+I024

11、1,43002001IIII11例例2:2:让入射的让入射的线偏振光线偏振光依次通过偏振片依次通过偏振片1 1和和2 21 1和和2 2的偏振的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是夹角分别是和和欲使最欲使最后透射光振动方向与原入射光振动方向互相后透射光振动方向与原入射光振动方向互相垂直垂直，并且透射光有，并且透射光有最大的光强最大的光强，问，问和和各应满足什么条件？各应满足什么条件？解解: (1)(1)见图，只有让见图，只有让9090，才能使通过，才能使通过1 1和和2 2的的透射光的振动方向（透射光的振动方向（A A2 2）与原入射光振动方向（）与原

12、入射光振动方向（A A0 0）互）互相垂直，即相垂直，即90。 A0P1P2(2) (2) 据马吕斯定律，透射光强据马吕斯定律，透射光强 （0 02 2）2 2（9090） 0 02 22 2 02（） 欲使为最大，则需使欲使为最大，则需使90，即，即45 12例例3：有三个偏振片堆叠在一起，：有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块第一块与第三块的偏振化方向的偏振化方向 相互相互垂直垂直，第二块和第一块第二块和第一块的偏振化方向相互的偏振化方向相互平行平行，然后，然后 第二块第二块偏偏 振片以恒定角速度振片以恒定角速度绕绕光传播的方向光传播的方向旋转旋转，如图，如图 所示。设所示。设入射自然光

13、入射自然光的光强为的光强为I0。试证明：此自然光通过。试证明：此自然光通过 这一系统后，出射光的光强为这一系统后，出射光的光强为I=I0(1-cos4t)/16.p1p2p3I0I 解解:经过经过P1,光强由光强由I0变为变为I0/2P2以以转动转动,P1,P2的偏振化的偏振化方向的夹角方向的夹角=ttII202cos2P2以以 转动转动,P2,P3的偏振化方向的夹角的偏振化方向的夹角=/2-t)4cos1 (162sin8)cossin2(8sincos2cos02020220223tItIttIttIII13例例4：一块玻璃的：一块玻璃的折射率为折射率为n=1.55 一束自然光以一束自然光

14、以 角入射到玻璃角入射到玻璃表面，求表面，求 角为多少时角为多少时反射光为完全偏振光反射光为完全偏振光？证明在下表面反射？证明在下表面反射并经上表面透射的光也是完全偏振光。并经上表面透射的光也是完全偏振光。 解：根据布儒斯特定律解：根据布儒斯特定律120tgnni 710157tg121 nn由折射定律：由折射定律：sinsin21nn2/cos)2sin(sin可得：可得：21tgnnn1n2n1角满足布儒斯特定律角满足布儒斯特定律14一一. .晶体的双折射现象晶体的双折射现象 一束光射入一束光射入各向异性各向异性的晶体，折射光的晶体，折射光分成两束分成两束的现象，叫的现象，叫双折射双折射现

15、象现象1. 晶体的光轴晶体的光轴产生线偏振光的方法之三产生线偏振光的方法之三 双折射的双折射的两束光都是完全线偏振光两束光都是完全线偏振光。其中一束其中一束遵守折射定律遵守折射定律，叫，叫寻常光（寻常光（o光）光）；另一束一般另一束一般不遵守折射定律不遵守折射定律，叫，叫非常光（非常光（e光）光）。二二. .晶体光学性质简介晶体光学性质简介 晶体内部的一个特殊方向，晶体内部的一个特殊方向，称为晶体的称为晶体的光轴光轴。19.4 晶体双折射晶体双折射 偏振棱镜偏振棱镜图图 方解石晶体光轴方解石晶体光轴图图 o光和光和e光光 o光 e光 偏振片15 光振动方向和光轴的光振动方向和光轴的夹角夹角决定

16、光束在晶体中的决定光束在晶体中的传播速度传播速度。 晶体界面的晶体界面的法线法线与晶体与晶体光光轴轴所构成的平面称为晶体的所构成的平面称为晶体的主截面主截面。 o光：光振动光：光振动方向始终与光轴垂直方向始终与光轴垂直， o光在晶体中的传播速光在晶体中的传播速度和折射率恒定，因而遵守折射定律。度和折射率恒定，因而遵守折射定律。 只有一个光轴的晶体称为只有一个光轴的晶体称为单轴单轴晶体，有两个光轴的晶体称晶体，有两个光轴的晶体称为为双轴双轴晶体，下面仅讨论单轴晶体。晶体，下面仅讨论单轴晶体。 晶体中某晶体中某光线光线的传播方的传播方向和晶体向和晶体光轴光轴方向构成的方向构成的平面，叫做该光线的平

17、面，叫做该光线的主平主平面面。 e光：光振动方向和光轴夹角在晶体中发生变化，传播速度光：光振动方向和光轴夹角在晶体中发生变化，传播速度和折射率也随之改变，因而不遵守折射定律。和折射率也随之改变，因而不遵守折射定律。2. 晶体的主截面晶体的主截面3. 主平面主平面16 o光的振动方向光的振动方向垂直主平面垂直主平面，所以所以始终与光轴垂直始终与光轴垂直。 当入射光在主截面内，即当入射光在主截面内，即入射面与主截面重合时，入射面与主截面重合时，o光和光和 e光的主平面重合，都在主截面内。光的主平面重合，都在主截面内。 e光的振动方向光的振动方向在主平面内在主平面内，因而传播方向改变，其振动方向因而

18、传播方向改变，其振动方向和光轴夹角也随之变化。和光轴夹角也随之变化。4. 晶体的主折射率晶体的主折射率 正晶体与负晶体正晶体与负晶体 o 光的速度为光的速度为 vo ，o光的折射率为光的折射率为 ocn0 e 光在垂直光轴方向的速度，即光在垂直光轴方向的速度，即 e 光的振动光的振动方向与光轴方向与光轴平行平行时的速度用时的速度用 ve 表示表示 ，此时，此时e 光光的折射率为的折射率为 eecn称称 no 和和 ne 为晶体的主折射率为晶体的主折射率。光轴方向光轴方向负晶体负晶体O光光e光光17 正晶体正晶体： eoVV eonn 即即 的晶体的晶体 ，如石英、碳、冰等。如石英、碳、冰等。

19、负晶体负晶体： eoVV 即即 eonn 的晶体的晶体 ，如方解石、红宝石、白云石等。如方解石、红宝石、白云石等。18 三三. 用用惠更斯作图法惠更斯作图法说明双折射现象说明双折射现象19图图 (b) : 光沿光轴传播时光沿光轴传播时, 不发不发生双折射生双折射. e 光光, o 光传播方向与传播速光传播方向与传播速度相同度相同.20图图(c) 光轴平行于晶体表面时光轴平行于晶体表面时: e光光, o 光传播方向相同光传播方向相同,但速度不同但速度不同; e 光振动方向平行于光轴光振动方向平行于光轴, o 光振动方向垂直于光轴光振动方向垂直于光轴.21四四. 1/4. 1/4波片和波片和1/2

20、1/2波片波片 光轴和其表面光轴和其表面平行平行的晶体薄片，称为的晶体薄片，称为晶片晶片。dnneo)(dnneo)(2 线偏振光垂直入射到晶片上，晶体中的线偏振光垂直入射到晶片上，晶体中的 o光和光和 e光虽然光虽然传传播方向相同播方向相同，但经过波片后，但经过波片后，o光和光和e光光产生光程差产生光程差: 式中式中 d 为晶片厚度为晶片厚度 位相差位相差:1. 1/4 波片波片kdnneo4)( 晶片厚度满足晶片厚度满足关系式的晶片称为关系式的晶片称为 1/4 波片。波片。2. 1/2 波片波片kdnneo2)( 晶片厚度满足晶片厚度满足的晶片称为的晶片称为1/2 波片。波片。合成后的偏振

21、态？合成后的偏振态？22五五. 偏振棱镜偏振棱镜加拿大树胶加拿大树胶 n = 1.55 方解石主折射率方解石主折射率 no= 1.6584, ne = 1.48642324一一. .椭圆偏振光和圆偏振光的产生椭圆偏振光和圆偏振光的产生1. 椭圆偏振光的产生椭圆偏振光的产生自然光自然光 起偏器起偏器 1/4波片波片 椭圆偏振光椭圆偏振光oeEoEe起偏器起偏器 波片波片自然光自然光入oe出d 2. 圆偏振光的产生：圆偏振光的产生： 自然光自然光 起偏器起偏器 1/4波片波片 圆偏振光圆偏振光 （1/4波片光轴与入射线偏振光的振动波片光轴与入射线偏振光的振动 面成面成45o角）角） 2/ 19.5

22、 圆偏振光和椭圆偏振光圆偏振光和椭圆偏振光25二二 . 偏振光的获得和检验偏振光的获得和检验1. 偏振光的获得偏振光的获得1) 线偏振光：线偏振光：2) 椭圆偏振光：椭圆偏振光： 从自然光获得线偏振光，用起偏器、波片、从自然光获得线偏振光，用起偏器、波片、玻片堆、偏振片、尼科耳棱镜等。玻片堆、偏振片、尼科耳棱镜等。自然光通过起偏器和一个波片即可。自然光通过起偏器和一个波片即可。2. 检验偏振光检验偏振光设入射光有以下五种：设入射光有以下五种：自然光、部分偏振光、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光。自然光、部分偏振光、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光。26第一步第一步第二步第二步令入射光通过偏振片令入

23、射光通过偏振片I ，改变改变 I 的透振方向，观的透振方向，观察透射光强变化。察透射光强变化。观察现象观察现象观察现象观察现象结论结论结论结论有消失有消失线偏振光线偏振光有消失有消失圆偏振光圆偏振光无消失无消失自然光自然光强度无变化强度无变化自然光或圆偏振光自然光或圆偏振光a. 令入射光依次通过令入射光依次通过四分之一四分之一 波片和偏振波片和偏振片片II，改变，改变 II的透振方的透振方向向P2，观察透光强度变，观察透光强度变化化。有消失有消失无消失无消失椭圆偏振光椭圆偏振光 部分偏振光部分偏振光强度有变化，但无消光强度有变化，但无消光部分偏振光或椭圆偏振光部分偏振光或椭圆偏振光b. 四分之

24、一波片的光轴方向四分之一波片的光轴方向必须与椭圆主轴重合。必须与椭圆主轴重合。I1PI42PII4II27 偏振光的干涉为偏振光的干涉为分振动面分振动面干涉，它把某一点的光矢量沿互干涉，它把某一点的光矢量沿互相垂直的两方向相垂直的两方向分解分解，两分振动经过不同的光程相遇后，再，两分振动经过不同的光程相遇后，再设法把光振动设法把光振动引入同一方向上来引入同一方向上来，而产生干涉。，而产生干涉。一一. .偏振光干涉装置偏振光干涉装置两偏振片中间再放一波片就构成偏振光干涉装置。两偏振片中间再放一波片就构成偏振光干涉装置。1. 偏振片偏振片 p1 ： 产生线偏振光。产生线偏振光。2. 波片波片: 分

25、振动面分振动面:把入射的线偏振光分解为把入射的线偏振光分解为 o光光e光；光； 位相延迟位相延迟: o光和光和 e光射出光射出 波片时，产生位相差波片时，产生位相差dnneo)(2 3. 偏振片偏振片 p2 ：把波片中射出的：把波片中射出的o光光 和和 e光再引到同一方向上来。光再引到同一方向上来。19.6 偏振光的干涉偏振光的干涉28二二 . 偏振光的干涉原理偏振光的干涉原理sin1AAoA1AeAoA2eA2op1p2C 如图所示，如图所示，p1 、 p2 表示两正交偏振表示两正交偏振片的偏振化方向，片的偏振化方向， C 表示晶片光轴方向。表示晶片光轴方向。cos1AAecossincos

26、12AAAoocossinsin12AAAee 在在 p1 、 p2 正交时正交时eoAA22 两相干光总的位相差两相干光总的位相差)(2dnneo 上式等号右边第一项是通过晶片产生的，第二项为由上式等号右边第一项是通过晶片产生的，第二项为由几何投影产生的附加位相差，有无这一项由几何投影产生的附加位相差，有无这一项由 p1 和和 p2 的的夹角具体而定。夹角具体而定。29当当 加强加强)(2dnneo2k)12(k 减弱减弱k=1,2,.或或dnneo)(2) 12(k 加强加强k 减弱减弱k = 1, 2, . 干涉结果与光的干涉结果与光的波长波长、晶片、晶片厚度厚度及晶片及晶片主折射率主折

27、射率差三者差三者都有关系。都有关系。 用单色光入射时，当晶片用单色光入射时，当晶片厚度不均匀厚度不均匀，视场出现，视场出现干干涉条纹涉条纹，当晶片厚度均匀，则无干涉条纹。，当晶片厚度均匀，则无干涉条纹。 当当白光入射白光入射，晶片厚度一定，视场将出现一定的，晶片厚度一定，视场将出现一定的彩彩色色，这种现象称为，这种现象称为色偏振色偏振。30 一些各向同性的非晶体或液体，在人为条件下，变成各向一些各向同性的非晶体或液体，在人为条件下，变成各向异性，因而产生双折射现象称为人工双折射。异性，因而产生双折射现象称为人工双折射。 一一. 应力双折射（光弹效应）应力双折射（光弹效应） 在内在内 应力或外机

28、械应力作用应力或外机械应力作用下，非晶体物质产生各向异性下，非晶体物质产生各向异性而产生的双折射现象。而产生的双折射现象。 二二. 电光效应电光效应 非晶体或液体在强外电场作非晶体或液体在强外电场作用下产生的双折射现象。用下产生的双折射现象。19.7 光弹效应和电光效应光弹效应和电光效应a）克尔效应）克尔效应：31折射律差值和电场强度折射律差值和电场强度平方平方正比：正比： 222)(dUklklElnneo 电压电压 U 变化，光程差变化，光程差 随之变化随之变化 ，从而使透过，从而使透过 p2 的的光强也随之变化。光强也随之变化。 克尔效应的产生和消失克尔效应的产生和消失所需时间极短所需时

29、间极短，约为，约为 10-9 s ，因，因此可做成几乎没有惯性的光断续器，此可做成几乎没有惯性的光断续器，广泛应用广泛应用于高速摄影、于高速摄影、激光通信和电视等装置中。激光通信和电视等装置中。19.8 19.8 旋光现象旋光现象 线偏振光沿一些晶体光轴方向通过，或线偏振光通过一些液体线偏振光沿一些晶体光轴方向通过，或线偏振光通过一些液体时，其时，其偏振面会发生旋转偏振面会发生旋转，这种现象叫旋光现象。，这种现象叫旋光现象。一一. 晶体和液体的旋光性晶体和液体的旋光性b）泡克耳斯效应）泡克耳斯效应：线性线性电光效应。电光效应。 材料：磷酸二氢钾（材料：磷酸二氢钾（KDP晶体晶体)、铌酸锂、铌酸

30、锂（LiNbO3)、砷化镓（、砷化镓（GaAs)321. 1. 对晶体：对晶体： 线偏振光线偏振光偏振面偏振面转过的转过的角度角度 与光线在晶体中通过的路程与光线在晶体中通过的路程 l 成正比，即成正比，即 例如，例如， 石英石英 对对 = 589nm 黄光黄光 ， = 21.75o / mm, 对对 = 408nm 紫光紫光 = 48.9o / mm。l 不同晶体旋光率不同，同种晶体不同晶体旋光率不同，同种晶体旋光率还与波长有关旋光率还与波长有关，称为，称为旋光色散旋光色散。式中式中为为旋光率旋光率。33cd2. 对溶液对溶液 : 蔗糖水溶液在蔗糖水溶液在 20o C 时，对时，对= 589

31、nm 的黄光，其旋光的黄光，其旋光率为率为 偏振面转过的偏振面转过的角度角度 与光线在液体中通过的路程与光线在液体中通过的路程 l 成正成正比，也和溶液的比，也和溶液的浓度浓度 C 成正比，即成正比，即式中式中 为液体或溶液的为液体或溶液的旋光率旋光率。)/(46.6630mmgdm二二. . 磁致旋光磁致旋光左旋左旋右旋右旋34BlV:l:B:V样品长度样品长度磁感应强度磁感应强度 费尔德常数费尔德常数 利用磁致旋光的这一特点，可制成光隔离器，即只利用磁致旋光的这一特点，可制成光隔离器，即只允许光从一个方向通过，而不能反向通过的光阀门。允许光从一个方向通过，而不能反向通过的光阀门。光的偏振光

32、的偏振 视频视频35 例例 6: 用自然光源以及起偏器和检偏器各一件，如何用自然光源以及起偏器和检偏器各一件，如何鉴别下列三种透明片：偏振片，半波片和鉴别下列三种透明片：偏振片，半波片和 1/4 波片。波片。Nx（1） （1） 先鉴别出偏振片：如图（先鉴别出偏振片：如图（1）放置。）放置。 绕轴旋转绕轴旋转N，若转到某一角度无光透出，若转到某一角度无光透出， 则则 X 为偏振片。为偏振片。 （2） 在余下两片中鉴别出在余下两片中鉴别出1 / 2 波片波片如图放置。自然光经起偏器如图放置。自然光经起偏器 M后后成为线偏振光。设该线偏振光的成为线偏振光。设该线偏振光的振动方向与波片振动方向与波片

33、X的光轴夹角为的光轴夹角为，半波片使入射线偏振光变为振动方半波片使入射线偏振光变为振动方向转过向转过2的出射线偏振光。的出射线偏振光。 因此，当因此，当 X绕轴转到不同位置时，皆在绕轴转动到某一位绕轴转到不同位置时，皆在绕轴转动到某一位置时，无光从置时，无光从N透出，则透出，则 X为半波片。为半波片。 解：解： M, N 为已知的起偏器和检偏器，为已知的起偏器和检偏器，x为待检片。为待检片。 另一个为另一个为 1/4 波片。波片。MXNp1eo36例例7：一：一方解石方解石晶体的表面与其光轴平行，放在偏振化方向晶体的表面与其光轴平行，放在偏振化方向相互相互 正交的正交的偏振片之间，晶体的光轴与偏振片的偏振化方向成偏振片之间，晶体的光轴与偏振片的偏振化方向成 450角角。试求：（。试求：（1）要使）要使 = 500nm的光不能透过，的光不能透过， 则晶片的厚度至少多大？（则晶片的厚度至少多大？（2）若两偏振片的偏振化方向）若两偏振片的偏振化方向 平行平行，要使，要使 =500nm的光不能透过的光不能透过 ，晶片的厚度，晶片的厚度 又为多少？已知晶片的又为多少？已知晶片的no=1.658, ne=1.486.解：（解：（1）如图（）如图（a)所示，要使光不透过检偏器，则通过检偏所示，要使光不透过检偏器，则通过检偏 器的两束光须因干涉而相消，通过器的两束光须因干涉而相消，通过p2时