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§14.6 椭圆(圆)偏振光的获得和检验
1. 椭圆偏振光 & 圆偏振光 CAI
y
x
z
0
y
z
左旋圆偏振光
y
z
右旋圆偏振光
y
x
z
0
退出返回
[ ]kxtEE yy −+= 10cos ϕω
z x
y
o[ ]kxtEE zz −+= 20cos ϕω
12 ϕϕϕ∆ −=
0=∆ϕ
4
π
=∆ϕ
2
π
=∆ϕ
4
π3
=∆ϕ π=∆ϕ
4
π3
−=ϕ∆
4
π
−=ϕ∆
2
π
−=ϕ∆
00 yz EE =
椭圆偏振光
圆偏振光
返回 退出
CAI
π−=ϕ∆
π0 ±≠ ,ϕ∆
2
π
±=ϕ∆
tEEz ωcos0=
)
2
cos(0
π
ω += tEEy
z
y
E
r
ω
返回 退出
圆偏振光可分解为两束振动方向相互垂直、等幅、相
位差为 的线偏振光。2/π
右旋圆偏振光
左旋圆偏振光
tEEz ωcos0=
)
2
cos(0
π
ω −= tEEy
z
y
E
r
ω
( ) …±±=+=− ,,, 210
2
1212 nnrr
λ
12 ϕϕ =
( ) ( )1212
2
rrrrk −=−=
λ
π
ϕ∆
…±±==− ,,, 21012 nnrr λ
( )2121 rrk −−−= ϕϕϕ∆
波程差
干涉加强
干涉减弱
返回 退出
P
r2
r1
S1
S2
• •
1l 2l
3l nl
1n 2n 3n nn
1S P
2. 光程
单色光波的频率 (周期 )在不同的介质中是恒定
不变的
f T
nnf
c
f
v λ
λ ===′
n
c
v =介质内
πλ 2↔′
ϕ∆↔x
λ
π
λ
πϕ∆
nxx
22 =
′
= nx 光程
光波在介质中的路程 相当于在真空中的路程x nx
退出返回
1S
2S
P
d
d
x
ϕ
ϕ
1ϕ
2ϕn
kd=− 1ϕϕ
)(2 nxxdk +−=− ϕϕ
)(21 xnxk −=−= ϕϕϕ∆
光程差
λ
π
xnx −
= 2
λ
δ
π2=
引入光程的概念后,我们就可以把光在不同介质中的
传播都折算为光在真空中的传播。
退出返回
• •
1l 2l
3l nl
1n 2n 3n nn
1S P
∑∑ ==
i
ii
i i
i
c
ln
v
l
t ∑==
i
iilnctL
两束相干光(从同相点算起)在相遇点处由于它们经
过不同的光程所产生的相位差可用光程差来写出。
λ
δ
πϕ 2=∆
退出返回
3. 波片
由晶体做成的有准确厚度的平行板,光轴与表面平行
α
光轴
eA
oA
A
r
d
M N
o光
e光
α
光轴
A
r
oA
r
eA
r
e光、 o光的振幅
α
α
sin
cos
AA
AA
o
e
=
=
退出返回
M N
o光
e光
α
光轴
eA
oA
A
r
d
α
光轴
A
r
oA
r
eA
r
通过厚度为d 的波片, e光与 o光产生光程差
dndn oe −=δ
dndn oe −==
λ
π
δ
λ
π
ϕ∆
22
对应的相位差
返回 退出
α
光轴 P
A
r
oA
r
eA
r(1) 四分之一波片
2
π
ϕ∆ =
4
λ
δ =−= dndn oe
线偏振光 椭圆或圆偏振光
4
π
α = 线偏振光→圆偏振光
2
,0
π
α =
CAI
线偏振光→线偏振光
24
0
ππ
α ,,≠ 线偏振光→椭圆偏振光
退出返回
(2) 二分之一波片
αα
A0入A0出
A入A出
Ae入= Ae出光轴
2
λ
δ =−= dndn oe
πϕ∆ =
CAI
使线偏振光振动面转过2α 角度
0=∆ϕ
4
π
=∆ϕ
2
π
=∆ϕ
4
π3
=∆ϕ π=∆ϕ
4
π3
−=ϕ∆
4
π
−=ϕ∆
2
π
−=ϕ∆
退出返回
4. 椭圆偏振光与圆偏振光的检验
E
r
检偏振器偏振化方向
透过检偏振器观察圆偏振光时,观
察到的光强决定于旋转着的光矢量
在偏振化方向上投影的最大值。
E
r
检偏振器偏振化方向
用四分之一波片和偏振片可以区分出(1)自然光和圆
偏振光;(2)部分偏振光和椭圆偏振光。
退出返回
P
自然光
线偏
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
P
自然光 自然光 线偏
λ/ 4 λ/ 4
P
圆偏
线偏
线偏
转动偏振片,光强有变化,
且存在消光位置。
转动偏振片,光强无变化
CAI
退出返回
P
椭偏
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
转动偏振片,光强有变
化,不存在消光位置
P
部分偏 部分偏 线偏
λ/ 4 λ/ 4
P
正椭偏
线偏
线偏
转动偏振片,光强有变化,
存在消光位置。
转动偏振片,光强有变
化,不存在消光位置
CAI
退出返回
四
分
之
一
波
片
圆偏振光
自然光 各种偏振态
的光
线偏振光
偏
振
片
转
动
线偏振光
I 不变
线偏振光
I 变, 有消光
以入射光方向为轴
四
分
之
一
波
片
椭圆偏振光
部分偏振光
线偏振光
偏
振
片
(
转
动
)
线偏振光
I 变, 有消光
各种偏振态
的光 线偏振光
I 变, 无消光
CAI
光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴放置
退出返回

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