[理學(xué)]光學(xué)第五章(參考版)
2025-01-22 13:23本頁面
【正文】 除了一個光源和一個光屏外不借助其他光學(xué)儀器，如何鑒別上述各元件。 1P 2P2P1Pxyxo30o3073 ???? ????? dnn )(2 eo解： (1) 劈尖后垂直振動偏振光間的位相差： 干涉相消 ,出現(xiàn)暗紋條件： ,...2,1,0 )12()(2 eo ????? kkxnn ?????1P 2P2P 1Pxyxo30o30由圖，厚度 d不均勻： xd ??74 ??)(Δ eo nnx ??條紋間距： ,...2,1,0 2)(2 eo ??? kkxnn ???????? 2)(2 eo ??? xnn)5 5 3 4 4 (105 8 9 3 7???? ??75 (2)偏振光干涉的強(qiáng)度分布 ]2s i n2s i n2s i n)([ c os 2221 ????? ????? AIo30 ?? ???]2s in431[ 221 ? ????? AI??????????)12(2kk相長 相消 4/ , 21m i n21m a x AIAI ???m i nm a xm i nm a x ????IIIIV可見度： 76 解：先要把光源和光屏的位置前后擺放好，因?yàn)楣庠窗l(fā)出的光是自然光，所以可以將幾個光學(xué)器件依次放在光源和光屏之間，觀察光源變化而判定之。 72 例 60?， 將一塊楔角α = ， 其光軸與兩偏振片透振方向均成 30?角 ， 用一波長為 5893埃的平行鈉黃光照明 。 71 偏振光干涉裝置中，波片厚度均勻時，轉(zhuǎn)動 P2偏振片，視場中只有均勻的亮暗變化（單色光入射）或色彩變化（白光入射）。 ??70 兩種情況的干涉光強(qiáng)互補(bǔ) ，即 21// AII ?? ? 用白光照射，正交時出現(xiàn)的混合彩色與平行時出現(xiàn)的混合彩色再混合，就將恢復(fù)為白光。 2. 偏振片 P2引入的相位差： eA2oA2x1PO?1AoAeAyx1PO1AoAeAyeA2oA2P2和 P1的透振方向處在相同象限，不需引入附加相位差； P2和 P1的透振方向處在不同象限，需引入附加相位差 π 。 63 1PxOy?★ 線 偏振光干涉的強(qiáng)度分布 ?2P1AoAeAeA2oA2設(shè)自然光經(jīng)偏振片 P1后的線偏振光振幅為 A1，與波片光軸 y 夾角為 θ ， 進(jìn)入波片后 o光、 e光振幅為： cos , s in 11 ?? AAAA eo ??設(shè)偏振片 P2透振方向與波片光軸夾角為 α ，則出射振幅： ??????c o sc o s c o ss ins ins in1212AAAAAAeeoo????64 ? ?????? c o s2 2222222 eoeo AAAAAI若兩光相位差為 ，則合強(qiáng)度為： ???]2s i n2s i n2s i n)([ c os 2221 ????? ????? A經(jīng) P1的出射光為線偏振光，剛進(jìn)入波片的 o光、 e光沒有相位差，故 是由波片和 P2偏振片引起的。 它們能否干涉？ 62 167。 61 167。 若 I 變，無消光 ─ 待檢光是橢圓偏振光或部分偏振光。 I ? P 待檢光 以光線為軸轉(zhuǎn)動 P： ? 若 I 不變 ─ 待檢光是什么光？ ? 若 I 變，有消光 ─ 待檢光是什么光？ ? 若 I 變，無消光 ─ 待檢光是什么光？ 用偏振片能否區(qū)分出自然光和圓偏振光？能否區(qū)分出橢圓偏振光和部分偏振光？ 56 ★ 線 偏振光的檢驗(yàn) I ? P 待檢光 透射光光強(qiáng)隨著偏振片取向不同而發(fā)生變化，處于某一位置時光強(qiáng)最大，此位置轉(zhuǎn)過 90o，光強(qiáng)為 0(消光 )，繼續(xù)裝過 90o，光強(qiáng)又變?yōu)樽畲蟆? 55 167。 則光通過 1/4波片時， o 光（ x 方向）和 e 光（ y 方向）間要引入 ( k+1/2 )π的相位差，出射后合成的波為： )(4)12( eo nnkd ????如果 1/4波片的厚度 54 ★ 自然光改造成 橢圓偏振光或圓偏振光 用起偏器獲得線偏振光，垂直入射到波片上獲得橢圓偏振光。具體方法是，如果波片是由負(fù)晶體制成的： ? 當(dāng)光軸沿 y 軸，入射的線偏振光的振動在第一、三象限，則出射光為右旋正橢圓偏振光； ? 當(dāng)光軸沿 x 軸，入射的線偏振光的振動在第一、三象限，則出射光為左旋正橢圓偏振光； ? 當(dāng)入射的線偏振光的振動電矢量與 1/4波片光軸成 45o角，則出射光為圓偏振光。 反過來，一束圓偏振光也可以分解為這樣兩束線偏振光。 49 ★ 橢圓偏振光和圓偏振光的描述 ?? ??? c os22 22yxyxAAAAtg 橢圓主軸的大小和取向與兩列光波的振幅以及它們的相位差有關(guān)。 圓 偏 振 光： 在光的傳播方向上，任意一個場點(diǎn)的電矢量以角速度 ω勻速的轉(zhuǎn)動它的方向，但大小不變。 57 橢圓偏振光和圓偏振光 橢圓偏振光： 在光的傳播方向上，任意一個場點(diǎn)的電矢量既改變它的大小，又以角速度 ω 勻速的轉(zhuǎn)動它的方向。 ?光軸 入A入oA出入 ee AA ?47 全波片 22)(?kdnnoe ???? 經(jīng)過全波片的出射光比入射光的相位增加或減少了 2π的整數(shù)倍，實(shí)際上沒有改變位相差，也不改變偏振狀態(tài)。 由于制造工藝的限制，通常制作的 1/4波片厚度是上述厚度的奇數(shù)倍，則相位差對應(yīng)為： 2)12(?? ???? k46 半波片 作用：使線偏振光振動面轉(zhuǎn)過一個角度。 44 ★ 波 片 一塊
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