optics(7).ppt

1、两列同频率、同向振动的平面波叠加,2.3.4 两列同频率、同向振动、反向传播的平面波的叠加,（例如垂直入射到两种介质分界面的单色光波与反射波的叠加）,为反映时间关系，用实波函数，并取10 = 0,z 处振幅:,随z变，波节、波腹交替，相临波腹（波节）的间距为/2。,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,

2、波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,

3、波腹,驻 波,波节,波腹,驻 波,波节,波腹,驻波： 类似于弦振动（各点振幅不同的简谐振动的集体），整个波并不发生空间推移,行波： 在空间传播的波,维纳光驻波实验,感光后的条纹间距：,2.3.5 两列同频率、振动方向互相垂直、同向传播的平面波叠加 椭圆偏振光的形成及特征,合振动：,合矢量E在xy平面内，向z等速传播。,设E与x轴正向成 角，则,对给定 ，Ex0和Ey0， = (z, t),一、E 随 t的变化（z为定值） 1 0,tan为一正常数，E位于一、三象限中一个确定的平面内。线偏振光。,若Ex0 = Ey0，则 = 450,2 ,E位于二、四象限中一个确定的平面内。,3 /2,正椭圆偏

4、振光: (a)左旋, (b)右旋,迎着光线看去, E 逆时针旋转：左旋; E 末端轨迹: 正椭圆. 左旋正椭圆偏振光。,左旋圆偏振光。,4 /2 迎着光线看，E 顺时针旋转； E 端轨迹：正椭圆。 右旋正椭圆偏振光。,右旋圆偏振光。,5一般情况,对任意z，E末端随t变化扫描出轨迹为一斜椭圆（长、短半轴不与x、y轴重合）。 椭圆偏振光, = 0, ，直线；,结果综合如下图：,0 0，左旋； 0 ( 2), 或sin 0，右旋。,例：指出下列波函数的偏振态, , 二、四象限线偏振光。, /2，右旋圆偏振光。,二、光矢量E的空间变化 固定t，看E随z的变化,观察凝固了的波形。,2.3.6 两列频率相

5、近、同向振动、同向传播的平面波的叠加 光学拍,两列波均z向传播：,缓变项，低频调制,迅变项，高频调制,1. 固定z，时间周期性 I 的变化角频率,2. 固定t，空间周期性 I 的变化空间角频率,，空间差频效应。,窗纱：二维莫阿（Moire）条纹。,3. 拍与驻波的异同 相同点：拍的凝固波形类似与驻波振动； 不同点：驻波不在空间传播，其波节、波腹的位置是固定不同的；而拍的波形则要随着两波的传播而向同一方向推移。,2.4 光的偏振态 polarization of light wave,光在垂直传播方向的平面内的具体振动方式(振幅与相位随方位的分布)-光的偏振结构(偏振态),光的偏振态,1.完全偏

6、振光(线偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光) 2.非偏振光自然光 3.部分偏振光(部分线偏振光，部分圆偏振光，部分椭圆偏振光),只有横波才有偏振现象, 线偏振光光矢量振动方向保持不变的光,光的振动方向在振动面（光矢量与传播方向构成的平面）内不变,2. .完全偏振光, 圆偏振光,任一位置光矢量E末端随时间在xy平面扫描出圆, /2左旋偏振光 -/2右旋偏振光,完全偏振光：两分量Ex, Ey完全相关（有确定相位关系）。 理想单色波, 椭圆偏振光,光矢量在前进的xy平面上扫描出一个椭圆,椭圆的形状和旋向取决于两因素：,0 左旋椭圆偏振光 0 右旋椭圆偏振光,完全偏振光强度：,光波的发射由辐射微元组成，各个辐射微元的发光时间、振动方向和相位都相互独立、彼此无关。,-振动方向和初相位都在作随机变化 -实际普通光场-在任意时刻-