光雙折射偏振光的干涉

光雙折射偏振光的干涉第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日本次課的內(nèi)容重點:理解雙折射現(xiàn)象理解偏振光的干涉了解晶體相移器件;了解圓和橢圓偏振光的起偏及檢驗第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日光光雙折射紙面方解石晶體光的雙折射第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日···

方解石oeeo1.雙折射的概念n1n2irore自然光o光e光2.尋常光和非尋常光o光:遵從折射定律e光:一般不遵從折射定律e光折射線也不一定在入射面內(nèi)?！ぁぁぞw的各向異性、例如方解石····O光和e光的振動方向?線偏振光線偏振光第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日*晶體的光軸當(dāng)光在晶體內(nèi)沿某個特殊方向傳播時不發(fā)生雙折射，該方向稱為晶體的光軸。例如:方解石晶體(冰洲石)AB光軸102°光軸是一特殊的方向,凡平行于此方向的直線均為光軸。單軸晶體：只有一個光軸的晶體雙軸晶體：有兩個光軸的晶體(方解石、石英)(云母、硫磺)第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日*主平面：晶體中光的傳播方向與晶體光軸構(gòu)成的平面。e光光軸e光的主平面o光光軸o光的主平面····O光的振動方向垂直與它的主平面;e光的振動方向平行與它的主平面O光主平面和e光主平面以及入射面重合設(shè)定：則：O光和e光振動也互相垂直第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日························vot光軸光軸vetvoto光:e光:

n0，ne晶體的主折射率

正晶:

ne>no負晶:

ne<no(vo>ve)

(vo<ve)votvet光軸子波源光軸子波源votvet3晶體的主折射率正晶體、負晶體如:方解石,

電氣石如:石英

第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日負晶

正晶第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日4兩種重要的晶體起偏器件

（1）.利用晶體的二向色性制作的晶體偏振器晶體的二向色性：某些晶體對o光和e光的吸收有很大差異電氣石····光軸e光光軸線偏振光第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日（2）.利用晶體的雙折射制作的偏振棱鏡偏光鏡:

尼科耳棱鏡偏光分束鏡:沃拉斯頓棱鏡············光軸光軸方解石方解石加拿大樹膠

(n=1.55)oe吸收涂層ino(1.6584)＞n(1.55)＞ne(1.4864)·12方解石方解石·······oe光軸光軸·方解石

n0＞ne第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日光軸與晶體表面斜交，自然光垂直入射······o

e晶體光軸····

e方解石光軸······o

eo5單軸(負)晶體中光傳播的惠更斯作圖法光軸

負晶體

(vo<ve)votvet第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日

光軸平行晶體表面，自然光斜入射光軸ir0reo

·······oΔteΔt··eo

··ecΔt光軸

負晶體

(vo<ve)第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日光軸平行晶體表面，自然光垂直入射····

eoeo光軸晶體····傳播方向相同；光程不同相位延遲片光軸可制作特殊的晶片-在晶體中o光和e光的對比：速度不同(=>折射率不同),重要振動方向垂直；它們在晶體中第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日波(晶)片─相位延遲片ydxAAoAe線偏振光光軸λ

通過厚為d的晶片，o、e光產(chǎn)生光程差和相位差：AAoAe光軸在晶體中

振幅關(guān)系····

eoeo光軸晶體兩束線偏振光-傳播方相同、振動方向相互垂直、頻率相等、相位差固定為。線偏振光入射!第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日

(1)四分之一波片出射的兩個線偏振光合成：入射：線偏振光→橢圓偏振光AAoAe光軸AeAo出射：振動方向相互垂直、同頻率、有一定位相差的兩個線偏振光→圓偏振光入射晶體前：線偏振光出射晶體時第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日(2)二分之一波片線偏振光振動面轉(zhuǎn)過2角度A0入A0出A入A出Ae入=Ae出入光軸(3)全波片線偏振光振動面不變光軸A入A0入Ae入Ae入=A出A0出Ae入=Ae出入入射晶體前：線偏振光出射晶體時入射晶體前：線偏振光出射晶體時第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日→（e）線偏振光入射：線偏振光AAoAe光軸出射：線偏振光→（O）線偏振光第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日*橢圓與圓偏振光的獲得及檢偏

入射線偏振光通過四分之一波片后→圓偏振光AAoAe光軸P→橢圓偏振光線偏振光入射圓偏振光或橢圓偏振光通過四分之一波片后思考使用一個四分之一波片和一個偏振片，如何區(qū)分自然光和圓偏光；部分線偏光和橢圓偏振光？獲得檢偏第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日

四分之一波片圓偏振光自然光自然光線偏振光

偏振片（轉(zhuǎn)動）線偏振光

I不變線偏振光I變,有消光以入射光方向為軸

四分之一波片橢圓偏振光部分偏振光線偏振光

偏振片（轉(zhuǎn)動）線偏振光I變,有消光

部分偏振光光軸平行最大光強或最小光強方向放置線偏振光I變,無消光偏振態(tài)的檢驗第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日1.偏振光干涉裝置d晶片C偏振片P2偏振化方向

單色自然光偏振片P1偏振化方向光軸方向2.偏振光干涉的分析1).振幅關(guān)系P2P1CA1AeAoA2oA2e偏振光的干涉晶片C在P2

后，振幅為：P1、P2夾角大于第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日通過晶體C后通過P2

后（若P1、P2夾角小于，則無附加相差）2).相位關(guān)系P2P1CA1AeAoA2oA2e兩束光強相等的相干光!結(jié)論：通過P2

后是—干涉相長—干涉相消第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日干涉相消單色光入射，干涉相長白光入射:屏上由于某種顏色干涉相消，而呈現(xiàn)它的互補色-這叫（顯）色偏振。如紅色相消→綠色；藍色相消→黃色若d不均勻，若d均勻若d不均勻，出現(xiàn)等厚干涉條紋。出現(xiàn)彩色條紋。偏振光的干涉第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日問題使用一個偏振片和一個四分之一波片如何檢驗如下七種偏振態(tài)？線偏振光圓偏光自然光自然光加圓偏光橢圓偏光部分線偏光自然光加橢圓偏光兩明兩零使用一個偏振片光強不變兩明兩暗第二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日使用一個偏振片和一個四分之一波片把檢偏器對著被檢光旋轉(zhuǎn)一周，若得到兩明兩零光強不變兩明兩暗線偏振光在光路中先插入1/4波片，再旋轉(zhuǎn)檢偏器，若得在光路中插入1/4波片,并使光軸與檢得的暗方位相重合,再旋轉(zhuǎn)檢偏器,若兩明兩零光強不變兩明兩暗