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第三节 偏振器件 线偏振光通过l/2波片后仍为线偏振光，但振动方向与原振动方向相比转过 角 椭圆偏振光和圆偏振光 偏振态的实验检定 一、偏振光干涉的实验装置 P1 ：把自然光转变为线偏振光. d ： 分解光束(将入射线的偏振光分解成振动方向互相垂直的o光和e光)和相位延迟。 P2 ：把两束光(o光和e光)的振动引导到相同方向上。 二、线偏振光干涉的强度分布 ：P1的透振方向与波片光轴 y 的夹角； ：P2的透振方向与波片光轴 y 的夹角； ：从P2出射的两束光之间的相位差. 讨论： 单色光照射 d 一定： 一定， ，即透射光强随波长的不同而变化。 用白光照射时，仍有? 常量，且出现彩色。 互补色：任何两种彩色如果混合起来能够成为白色， 则其中一种称为另一种的互补色。 红+青 、 蓝+黄 、 绿+紫、天空蔚蓝色+朝阳桔红 显色偏振：偏振光干涉时出现彩色的现象。 — —是检验双折射极为灵敏的方法.偏光显微镜就是根据显色偏振的原理制成的（医药、化工、金相学、矿物学）. 偏振应用 光测弹性——分析机件内部的应力分布 旋光计——测量溶液浓度 椭偏仪——测定介质薄膜的厚度、折射率 电光调制效应——液晶 椭圆偏振仪 克尔效应 内盛某种液体（如硝基苯）的玻璃盒子称为克尔盒，盒内装有平行板电容器，加电压后产生横向电场。克尔盒放置在两正交偏振片之间。 无电场时液体为各向同性，光不能通过P2。存在电场时液体具有了单轴晶体的性质，光轴沿电场方向，此时有光通过P2。 电场改变时，通过P2的光强跟着变化，故克尔效应可用来对光波进行调制。液体在电场作用下产生极化，这是产生双折射性的原因。 * o、e光均是线偏光： o、e光传播速度不同： 制成偏振片，分开o、e光而得线偏光 制成波晶片，使o、e光产生一定的相差 双折射特点 ｛ 利用晶体的双折射现象，可以制成各种偏振棱镜。 （1）取一块长度约为宽度三倍的方解石晶体，将两端切去一部分，使主截面上的角度为68o。 （2）将晶体沿着垂直于主截面及两端面的AN切开，再用加拿大树胶粘合起来。 一、偏振棱镜 1、尼科耳棱镜（1828年） （3）前半个棱镜中的o光射到树胶层中产生全反射，e光不产生全反射，能够透过树胶层，所以自尼科耳棱镜出来的偏振光的振动面在棱镜的主截面内。 尼科耳棱镜可用作起偏器，也可用作检偏器。 尼科耳棱镜原理 在棱镜A’BC’内分成o光和e光，o光折射角13°，在加拿大树胶上的入射角为77°＞ioc，发生全反射！ e光通过棱镜A’DC’出射！ 入射光： 加拿大树胶 e光从光疏介质射入光密介质，不发生全反射 o光从光密介质射入光疏介质，发生全反射 入射光SM∥A’D，在棱镜表面上的入射角为： o光全反射临界角 A’ D C’ B 68° 光轴方向 M N · · 77° 13° 13° · · S o光被涂黑的镜壁吸收 e光 22° · · 主截面 尼科耳棱镜的缺点 1、不适用于高度会聚或发散的光束。孔径角约为±14o。 2、出射光束与入射光束不在一条直线上，在使用中会带来不便，格兰棱镜是为改进尼科尔棱镜的这个缺点而设计的。 2、格兰(Glan)棱镜 也是用方解石制成，不同之处是端面与底面垂直，光轴与图面垂直。孔径角约为±13o。 Air-spaced polarizers * 3、沃拉斯顿棱镜 1、沃拉斯顿棱镜结构 · · · · · · · · · · · · 光轴方向 光轴方向 A D C B 由两块直角方解石棱镜胶合而成 两棱镜 光轴平行于各自表面 光轴相互垂直 2、沃拉斯顿棱镜原理 自然光垂直于AB面（垂直于光轴）入射时 棱镜ADB的主截面在平面内 棱镜CDB的主截面垂直于平面 棱镜ADB产生的o光e光不分开 棱镜ADB中o光e光速度不同 β A D C B · · · · · · · · · · · · · · · · · · · M N * ▲ 电量垂直于屏面的偏振光 对ADB为o光，对CDB为e光 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · β A D C B M N ∴ 该束光从光密到光疏，向远离法向MN方向偏折；从CDB向外偏折时，进一步向远离法向MN方向偏折 ▲ E矢量在屏面内的偏振光 对ADB为e光，对CDB 为o光 ∴ 该束光从光疏到光密，向靠近法向M