椭圆偏振光.ppt

两明两暗 但暗程度 与前不同 则为
光
圆 偏 光
自 然 光
自加 然圆 光偏
光
椭 圆 偏 光
自加 然线 光偏
光
自椭 然圆 光偏 加光
17-6 分振动面的干涉—偏振光干涉
• 偏振片M与N的透振方向相互垂直（MN)
入射自然光
••
起偏器 线偏光
检偏器
椭圆 偏光
偏振光干涉
AO Asin Ae A cos
ຫໍສະໝຸດ Baidu
AO
O
线偏光垂直通过波片后的偏振态
d
出射光的偏振态
波长片 任意
与入射光偏振态相同
任意 1/2波片
00或900

与入射光偏振态相同 出射线偏光振动方向与入射光
振动方向对于光轴对称，两者间夹角2
1/4波片
450
00或900
900
非波片
非半波片 非波片 非半波片 非1/4波片
00 450 900
若当M//N看到所示的等厚直线形条纹，则当MN时， 根据互补原理原来的暗条纹就变成了亮条纹，亮条纹 则变成暗条纹，且条纹的对比度要比前者好。
••
•• 色偏振（互补原理的应用）
取不同厚度的云
母片将它们贴在
玻璃板上，放在
两个用白光照明
的正交偏振片M、
N 之间，其厚度 使其呈现红、绿、
MN
蓝三色。
当M、N平行时，则呈现青、品、黄。
A入
则无论波片的厚度是多少，出射 的线偏光与入射光相同。
O
AO
O

当使用 1/2 波片时，出射的 O光、e 光有的相位延迟，
C
A入
Ae
A出
出射的线偏光与入射线偏光
的振动方向对于光轴 OC 方
向对称。
AO
O
AO
C
A入
Ae
若C为波长片时，出射的 O光、e 光的相位差为2 的整数倍，这相当于无相 位延迟，即波长片不改变 入射线偏振光的状态。
M // N
白光中去掉红为青；白光中去掉绿为品；白中去蓝为黄。
A2 (cos2 sin2 )2 A2
结论：在分振动面干涉的装置中，在相互垂直的方位上
输出光强互补，即一个旋转的检偏器从任意两个 相互垂直的方位， 对任意偏振态的光所检出的光 强之和，必然等于被检验的偏振态的光强。 这称为互补原理。
•• 互补原理
例：在正交的偏振片M、 N 之间放一个如图所示的楔形 波片。该波片的光轴平行于 楔面，且与偏振片M的透振 方向有一固定夹角。
若C不为波长片也不是半波片，即 k 时，且 450、
900或、 00 时，则从C垂直出射椭圆偏振光。
经过波片后，O光和e光
的相位差：


(no

ne )d
2
振动合成示意图
• 线偏振光垂直通过波片后的偏振态
C
Ae
A入
当垂直入射的线偏光振动方向与 波片光轴间夹角=00或=900时，
2A2 cos2 sin2 (1 cos )
2A2 cos2 sin2 [1 cos(2 / (no ne )d )]
(no ne )d (2k 1) / 2 , k 0,1,2 相干相长
(no ne )d k ,
垂直射入波片的线偏光，分解成O光其振动方向垂直于入射面，
垂直光轴；分解成的e光振动方向平行于入射面，平行于光轴。
入射波片的线偏光的振幅
Ae Acos
AO Asin
若C为1/4波片，即=/2，且若=450，则从C出射圆偏振光
若C为1/4波片，且 450、 900或00，则出射椭圆偏振光
• 光弹现象
• 克尔效应
17-8 旋光现象
作业：17-18、17-19、17-22
1
1
2
振动合成示意图
1 32
1 43 2
17-5 椭圆偏振光、圆偏振光、偏振光的检验
• 椭圆偏振光、圆偏振光的产生

••
M是起偏器，经它可从自然光中获得垂直射向波片C的线偏光。
波片C光轴平行于晶体表面，透振方向与光轴方向之间的夹角
A出 A入
O C
O
七种偏振态的检验
把检偏器对着被检光旋转一周，若得到
两明两零
光强不变
两明两暗
在光路中插入1/4波片，在光路中插入1/4波片,并使光轴与检 再旋转检偏器，若得 得的暗方位相重合,再旋转检偏器,若
线 偏 振
两明 两零 则为
光强 不变 则为
两明 两暗 则为
两明 两零 则为
两明两暗 但暗方位 与未插入 1/4波片时 相同则为
k 1,2 相干相消
• 偏振片M与N的透振方向相互平行（M//N)
AeN Acos cos
AON Asin sin
//



(no
ne )d
2
Mc
AO
N
AON
AeN

Ae
o
A出2 // A2 cos4 A2 sin4 2A2 cos2 sin2 cos //
提纲
17-5 椭圆偏振光、圆偏振光、偏振光的检验
• 椭圆偏振光、圆偏振光的产生
• 线偏振光垂直通过波片后的偏振态
• 偏振态的检验 17-6 分振动面的干涉—偏振光干涉
• 偏振片M与N的透振方向相互垂直（MN) • 偏振片M与N的透振方向相互平行（M//N)
•• 互补原理 •• 色偏振（互补原理的应用） 17-7 人为双折射现象
AON Asin cos M c
AeN Acos sin
2 / (no ne)d
因子±来源于投影中，AON和 AeN反向 AO
Ae
输出光强与其振幅的平方成正比。
o AON
AeN
N
A出2 Ae2N AO2N 2 AON AeN cos
=450
圆偏振光 线偏光 450 长短轴之比为tan或Ctan 的正椭圆偏光
椭圆偏振光
椭圆偏振光
• 偏振态的检验
••自然光通过1/4波片
后，仍然是自然光。
••电振动方向和 1/4 波
片光轴垂直的线偏光， 出射的偏振态不变。
••椭圆偏光通过光
轴与其短轴方位一 致的1/4波片后，出 射线偏光。
C
结论：除=450 以外，出射光强均不为零，
即 M // N时，不易得到相干相消为零的视 场。视场相干结果仍然由波片的厚度 d 决定。
•• 互补原理
••• MN与M// N输出的相干光强互补
A出2

A2 出//

2 A2
cos2
sin2 (1 cos )
A2 cos4 A2 sin4 2A2 cos2 sin2 cos2