椭圆和圆偏振光的检验与获得

e光 o光
由于传播速度不同
o光的位相比e光的 位相滞后或超前 出射波晶片时，两光经历的光程差为
Lo Le no ne d
d
通过厚为d的晶片，o、e光产生相位差： 2 ne no d
通常将这个位相差称作波晶片的位相延迟
1 3、 4 波片：
当晶片厚度满足: no ne d 2k 1 时, k 0,1,2,3, 4 2k 1

5、说明： • 波片是对某一波长而言的；
4.3 两相互垂直同频率谐振动的合成
分振动
x A1 cos(t 1 )
y A2 cos(t 2 )
① ② ③ ④
①、②式消 t 。 x A1 (cost cos1 sin t sin 1 )
y A 2 (cos t cos 2 sin t sin 2 )
4
5
7 6
x
4
5
4
5 6 7
3
2 1
8
x
2. / 2
y
8 7 6 5 5 6
y
7 8
1 2
3
1 2 2 1
6 7 8
4
4
3 3
x
4
5
x
3. / 4
y
8
y
8 7 6 5 5 6 7
1 2
3
1 2
x
4
4 4
5 6 7
3 3
2 1
8
x
两 相 互 垂 直 同 频 率 不 同 相 位 差
4.2 波晶片— 相位延迟片
晶片是光轴平行表面的晶体薄片。
平行光正入射
晶片
Ae
x

A

线偏振光 d
Ao
y
光轴 Ae
P

A Ao
椭圆偏振光 光轴
o光垂直主平面振动，e光平行主平面振动,主平面为含光轴 与折射光。 o光振动垂直光轴方向 e光振动沿光轴方向
振幅关系：
Ao A sin ，
Ae A cos
2. 2 1 2
两个相互垂直的同频率的谐振动可以合成为一直线谐振动、 匀速圆周运动和椭圆运动。 由此可见，任一直线谐振动、匀速圆周运动和椭圆运动 都可分解为两个相互垂直的同频率的谐振动。
用旋转矢量法确定合振动轨迹和方向 y y 0 1. 1
2
8
2
7 6 3
1
8
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1 ∴ 该晶片称为 波片或 移相器。 4 2
1 4、 2 波片（半波片）：
2
其厚度 : d
2k 1 4no ne
当晶片厚度满足: no ne d 2k 1 时, k 0,1,2,3, 2 2k 1 2k 1 1 其厚度 : d ∴ 该晶片称为 波片或 移相器。 2 2no ne
E
E
r
r
⑤
③ ④
消第2项 得
2
x sin 2 y sin 1 A1 A2
x sin 2 y sin 1 cost sin( 2 1 ) A1 A2
2
⑥
⑤ ⑥
有
合振动的轨迹方程为
x y 2 xy cos( 2 1 ) 2 sin ( 2 1 ) A A A1 A2 1 2
2
2
1. 1 2 0 二分振动同相(位)
x y 2 xy A A AA 0 1 2 1 2
x y A A 0 2 1
2
2
2
y
A2
o
A2 y x A1
合振动轨迹为过原点 且在一三象限直线。
消第1项
x cos 2 y cos 1 A1 A2
得
x cos 2 y cos1 sin t sin( 2 1 ) A1 A2
x A1 (cost cos1 sin t sin 1 ) y A2 (cost cos2 sin t sin 2 )
A1
x
x y 2 xy cos( 2 1 ) 2 sin ( 2 1 ) A A A1 A2 1 2
2
2
2.
| 2 1 | 二分振动反相(位) 2 2 x y 2 xy A A AA 0 1 2 1 2
2
2
3. 2 1 / 2
x y A A 1 1 2
2 2
y
A2
o x
为顺时针正椭圆(见后)
•当 A1 A2
x y A
2 2 2
A1
为顺时针圆.
一般地，如果
1. 0 2 1
其合振动的轨迹 为顺时针的椭圆 其合振动的轨迹 为逆时针的椭圆
2 2
为椭圆轨迹方程。 • 合运动一般是取向任意的椭圆。 • 椭圆的性 质 ( 方位 、长短 轴、左 右旋 ) 在 A1 、 A2确定之后, 主要决定于位相差 = 2– 1。
讨论
x y 2 xy cos( 2 1 ) 2 sin ( 2 1 ) A A A1 A2 1 2
简 谐 运 动 的 合 成 图
4.4椭园偏振光和园偏振光
一、定义 当晶体中产生双折射时，若 o、e 光沿同一方向传播，此 时它们满足频率相同、振动方向相互垂直的条件，如能使位相 差为定值，则当光连续通过晶体中任一点（该点上相差为恒定 值）时，在垂直于传播方向的平面内，合光矢（针对某一时刻） 的端点的投影将描出个一椭圆。 在晶体内的整个传播过程中，合光矢量将以传播方向为轴， 螺旋式向前传播。故称椭圆偏振光；若合振动矢量大小不变，仅 方向随时间变化，称圆偏振光。
2
y
A2
x
x y A A 0 2 1 A1 o A2 合振动轨迹为过原点 y x A1 且在二四象限直线。
合振动方程为同频率的谐振动
x y 2 xy cos( 2 1 ) 2 sin ( 2 1 ) A A A1 A2 1 2