[理學(xué)]光學(xué)第五章-wenkub.com
2025-01-16 13:23 本頁(yè)面
【正文】 例 2：有下列幾個(gè)未加標(biāo)明的光學(xué)元件： (1)兩個(gè)線(xiàn)偏振器； (2)一個(gè) 1/4波片； (3)一個(gè)半波片； (4)一個(gè)圓偏振器。 相位差： ???????????? 0)(2 dnneo要出現(xiàn)干涉條紋，波片厚度必須不均勻。 66 相位差： ???????????? 0)(2 dnneoP P1的透振方向在相同象限： ??????????)12(2kkP P1的透振方向在不同象限： ???????????eoeonnkknnkd2)12( ?? 干涉相長(zhǎng) 干涉相消 ???????????eoeonnknnkkd??2)12( 干涉相長(zhǎng) 干涉相消 干涉相長(zhǎng) 干涉相消 67 ? 若兩偏振片透振方向 相互垂直 ： ?????? ???????? 2 )c o s1(s i nc o s2 2221 ??? ????? AI2c os2s in2221?? ??? A若再令 θ =45o ]c o s1[221 ??????AI????????s i nc o sc o sc o sc o ss i ns i ns i n112112AAAAAAeo????即振幅相等 2s in2s in2221?? ?? A特殊情況討論： 68 ???? ?????? ]2s i n2s i n2s i n)([ c os 2221 ????? ????? AI]2s i n2s i n1[ 2221// ?? ???? AI若再令 θ =45o ]c o s1[221// ?????AI? 若兩偏振片透振方向 相互平行 ： 特殊情況討論： 69 2s in2s in]2s in2s in1[22212221//?????????? AIAI轉(zhuǎn)動(dòng)波片光軸，即改變 θ 角： 02s in 2 ??232220 ???? 、???????? 021//IAI12s in 2 ??4745434 ????? 、???????????????2s in]2s in1[221221//??AIAI對(duì)于厚度一定的波片， none的值變化很小， 可看作是恒量。 59 偏振光的干涉 ★ 偏振光干涉的實(shí)驗(yàn)裝置 偏振片 P1作用：自然光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)偏振光； 晶片作用：分解光束和相位延遲； 偏振片 P2作用：把兩束光的振動(dòng)引導(dǎo)到相同方向。 第二步：偏振片前放置 1/4波片，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片 P 觀察光強(qiáng) ? 自然光或圓偏振光 若 I 不變 ─ 待檢光是自然光 若 I 變，有消光 ─ 待檢光是圓偏振光 58 ? 橢圓偏振光或部分偏振光 若 I 變，無(wú)消光 ─ 待檢光是部分偏振光 若 I 變，有消光 ─ 待檢光是橢圓偏振光 第二步：偏振片前放置 1/4波片，其光軸與第一步強(qiáng)度最大方向一致，旋轉(zhuǎn)偏振片 P 觀察光強(qiáng) 59 第一步 令待檢光通過(guò)偏振片，旋轉(zhuǎn)偏振片，觀察透射光的強(qiáng)度變化 觀察到的現(xiàn)象 有消光 強(qiáng)度無(wú)變化 強(qiáng)度有變化，但不出現(xiàn)消光 結(jié)論 線(xiàn)偏振光 自然光 或 圓偏振光 部分偏振光 或 橢圓偏振光 第二步 偏振片前插入 ?/4波片，旋轉(zhuǎn)偏振片，觀察透射光強(qiáng)度變化 偏振片前插入 ?/4波片，其光軸與第一步強(qiáng)度最大方向一致，旋轉(zhuǎn)偏振片，觀察透射光強(qiáng)度變化 觀察到的現(xiàn)象 強(qiáng)度無(wú) 變化 有消光 強(qiáng)度有變化但不出現(xiàn)消光 有消光 結(jié)論 自然光 圓偏振光 部分偏振光 橢圓偏振光 60 有人說(shuō)他做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓一束太陽(yáng)光通過(guò)一偏振片后成為線(xiàn)偏振光，然后再通過(guò)一片 1/4波片，得到圓偏振光，可行嗎？ 答：第一步可行，太陽(yáng)光是自然光，通過(guò)偏振片后成為線(xiàn)偏振光，不考慮吸收，光強(qiáng)將減弱一半； 第二步不可行，太陽(yáng)光是復(fù)色光， 1/4波片是對(duì)確定波長(zhǎng)的單色光而言的，找不到對(duì)應(yīng)太陽(yáng)光的 1/4波片，也不會(huì)得到白色的圓偏振光。 58 偏振態(tài)的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn) 設(shè)入射光可能是自然光、線(xiàn)偏振光或部分偏振光，如何用偏振片來(lái)區(qū)分它們？ 用偏振器件分析、檢驗(yàn)光束的偏振狀態(tài)稱(chēng)“檢偏”。 53 yx ekkztAekztAE?? ])21(c os [)c os ( ??? ??????當(dāng) k = 0、 …… 時(shí)，出射光為右旋圓偏振光， 當(dāng) k = …… 時(shí)，出射光為左旋圓偏振光。 橢圓偏振光 50 定義：迎著光的傳播方向觀察 E矢量端點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) —— 右旋橢圓偏振光 E矢量端點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) —— 左旋橢圓偏振光 相位差為 π/2的奇數(shù)倍 —— 正橢圓偏振光 51 兩束振動(dòng)方向相互垂直、位相差 π/2 、傳播方向一致、且振幅相等的線(xiàn)偏振光疊加，就是 圓偏振光 。電矢量端點(diǎn)在垂直于波傳播方向的平面內(nèi)描繪出一個(gè)橢圓。 2)12()(?????? kdnnoe?? )12( ???? k?出A出oA 若線(xiàn)偏振光入射時(shí)，振動(dòng)面與主截面夾角為 ? ，則出射光仍是線(xiàn)偏振光，只是振動(dòng)方向從原來(lái)的方位轉(zhuǎn)過(guò) 2?角。進(jìn)入空氣后均是由光密 → 光疏， ∴ 得到進(jìn)一步分開(kāi)的二束線(xiàn)偏
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