5-2光电磁型.pptVIP

二、单轴晶体中o、e光的波面;运用光的电磁理论可以对光在晶体中的双折射现象作出严格的 理论解释。但是理论计算稍微复杂。早在光的电磁理论诞生以 前，惠更斯就对晶体的双折射现象作出了解释。; e光的波面是旋转椭球面（各向异性）;三、 单轴晶体分类;o光波面： ;vove 正晶体:;一、单轴晶体内o光与e光的传播方向（非磁性晶体）;（2）由B点作另一条光线的垂线BA，即入射的波面；光从A点 到达C点时间，t＝AC/c，令t＝1。;以B为圆心，以?ot＝1.486为半径作半圆，此即B点发出的o光 的次波面。;空气;一般情况下，e光并不遵守折射定律。;（2）光轴平行于晶体表面，并垂直于入射面。;（1）两种情况中，o光和e光沿同一方向传播，但传 播速度不 同，所以o和e光波面不重合。;二、 单轴晶体的主折射率;定义： ;（3）正晶体和负晶体;双折射晶体中o光，e 光具有两个特点： 1）两束光都是线偏振光 2）一般来说，两束光的传播速度不同 利用第一个特点可以把晶体制成双折射棱镜，从而获得完全的 线偏振光；利用第二个特点，可以把晶体制成波片，光通过波 片后，o光和e光产生一定的相位差，从而改变入射光的偏振态.;一、尼科耳棱镜（偏振棱镜） 1828年由尼科耳首先创制的。;⒈ 原理：;加拿大树胶;⒊ 光路：;② 入射光不是平行于AD;计算表明，此极限角;⒋ 应用：;N1 —起偏器，N2 —检偏器， ?—两尼科耳主截面(e光)之间的夹角。;EX4: 两个尼科耳棱镜N1，N2的夹角为60°，在它们之间放置 另一个尼科耳N3，让平行的自然光通过这个系统。假设各尼科耳 对非常光均无吸收，试问N1和N3的透振方向的夹角为何值时， 通过系统的光强最大？设入射光强为I0。;要是通过系统的光强最大，则;EX5: 线偏振光垂直入射到一块光轴平行于表面的方解石波片上， 光的振动面和波片的主截面成30°角。 求：（1）透射出来的寻常光和非寻常光的相对强度是多少？ （2）用钠光入射时如要产生90°的相位差，波片的厚度为？;（2）根据题意要求：;三、 沃拉斯顿棱镜;3. 光路：;no=1.658, ne=1.486,;（2）e光－o光： 从光疏到光密介质;对吗？;第19次课结束;四、波晶片（波片）;斜身鳞核败吐魁阁瓶淀邮殉阳贤百娃祝帖楷钥雷莎恨梯纹卜鳖琢缴终央疗5-2光的电磁型5-2光的电磁型;（1）线偏振光垂直入射波片;A;出射晶体后：(设晶体厚度为d）;自然光在晶体内所生成的o光和e光，虽然是同频率的和振动方向 互相垂直，但是它们之间无固定的位相差，因而在光线进行方向 上的任一点的o光和e光的位相差均随时间作无规则的改变，这样 的光不是椭圆偏振光或圆偏振光。;3. 种类（常用）：;讨论：;（2）半波片： ;半波片：;例：一光束由强度相同的自然光和线偏振光混合而成。 此光束垂直入射到几个叠在一起的偏振片上。;解：设入射光中两种成分的强度都是I0 ;为了使出射光振动化方向与原来线偏振光方向垂直，要求第2个 偏振片的偏振化方向与入射线偏振方向夹角为90°。 ;作业 ;5.7;左旋椭圆偏振光电矢量随时间逆时针旋转;椭圆偏振光的描述：;1.椭圆偏振光的合成;将两方程消去（ωt-kz） ,得电矢量端点的轨迹方程.;窄巧嗅取抚涵串昭镜擦粟务糕则蕊庇陈戊肯简艾艳操钾拘凶艳卫炬脯乡琅5-2光的电磁型5-2光的电磁型;椭圆主轴（长轴或短轴）与x轴构成?角，则有：;合成指向 1，3 象限的线偏振光.;物皖鸟总井沧梗嘘黄闹跟衬胎耕制卵涝搁批磊衅皋舆耿韧催砌软湍赐嗓铁5-2光的电磁型5-2光的电磁型;且;轧敌颅乒拌褂椿警戒弘挥乘谦雾想飘恨萎收诣闷柳撰徒假辰秀湍脏粤胯麓5-2光的电磁型5-2光的电磁型;圆偏振光，圆偏振光是椭圆偏振光的一个特例。;地蒸雷嫂似城眩单此未潘罗屉川蛙迟法鹅阅杰恤柜珐存认庇枉燕导钝略茎5-2光的电磁型5-2光的电磁型;（5）若??为0到2?整个区间中，则椭圆的形状、空间取向及其旋转方向，将随??的值而变化。;例5.7 波长λ=589.3nm的一束左旋圆偏振光垂直入射到厚度为 5141nm的方解石波片上，问：透射光束的偏振态？;所以，此方解石是半波片，透射光的分量为：;二、椭圆偏振光和圆偏振光的获得;（1）若1/4波片是由负晶体做成的，光轴沿Y轴，入射光线的振动在第一、三象限，则有：;（3） 特例：一线偏振光垂直入射到1/4波片上，振动方向与 1/4波片的光轴成450角时：;当k＝0、2、4… 时出射光是右旋椭圆偏振光。;三、自然光改造成椭圆或圆偏振光; 自然光改造成椭圆或圆偏振光 ;1. 椭圆偏振器：通常把一个恰当取向的起偏器和一块波片在一起的组合;EX1：一束圆偏振光（1）垂直入射到1/4波片上，求透