复旦赵海滨-大学物理B-光学-8.pptVIP

* 五. 晶体偏振器件 1. 晶体的二向色性、晶体偏振器 某些晶体对o光和e光的吸收有很大差异， 这就是晶体的二向色性. 例如,电气石对o光有强烈吸收，对e光吸收 很弱，用它可产生线偏振光：(晶体偏振器) 电气石 光轴 · · · · 光轴 e光 * 2. 偏振棱镜 偏振棱镜可得高质量的线偏振光。 但利用晶体二向色性获得的偏振光 不够纯，强度也不大。 * 对第一个棱镜是o光，它由光密→光疏， 让其入射角＞临界角(约690)， ∴ 在交界面全反射,被涂层吸收。 · · · · · · · · · · · · ? ? 光轴 光轴 方解石 方解石 加拿大树胶 (n = 1.55) o e 吸收涂层 i ? 例1. 格兰-汤姆逊偏振棱镜 光轴的取向使o光、e光对应的 恰是主折射率no、 ne 。 no (1.6584)＞n (1.55)＞ne(1.4864) * 对第一个棱镜是e光，它绝大部分透射，并且 沿入射方向射出第二个棱镜，即为所要的 非常纯的线偏振光。 (入射光可有约10 0 范围内偏差). · · · · · · · · · · · · ? ? 光轴 光轴 方解石 方解石 加拿大树胶 (n = 1.55) o e 吸收涂层 i no (1.6584)＞n (1.55)＞ne(1.4864) * ? 例2.沃拉斯顿棱镜 光从棱镜1进入棱镜2时： o光(点)变e光 光密?光疏 折射角＞入射角； e光(道)变o光 光疏?光密 折射角＜入射角， 二者分开。 进入空气后,均是由光密→光疏， ∴ 可得到进一步分开的二束线偏振光。 · 1 2 方解石 方解石 · · · · · · · o e 光轴 光轴 · （偏光分束镜） no (1.6584)＞ne(1.4864) * §12.16 偏振光的干涉 一.椭圆偏振光和圆偏振光的获得 1.晶片：光轴平行表面的晶体薄片。 它正是惠更斯作图法的例1(晶体中一快一慢) y d x A Ao Ae ? 线偏振光 光轴 λ A Ao Ae ? 光轴 P o光振动是?其主平面; e光振动在其主平面内. * A Ao Ae ? 光轴 P 通过厚度为d的晶片， o、e光产生相位差： 晶片也称为相位延迟器. y d x A Ao Ae ? 线偏振光 光轴 λ * 从晶片出射的是两束传播方向相同、振动 方向相互垂直、频率相等、有恒定相位差?? 的线偏振光，它们一般合成为一束椭圆偏振光. 当 时为圆偏振光。 2. 波（晶）片 对某个波长?而言，当o、e光在晶片中的 光程差为?的某个特定倍数时，这样的晶片 叫波晶片，简称波片。 所以, 椭圆(圆)偏振光可用 晶片来获得. * ① 四分之一波片 作用：从线偏振光获得(正)椭圆或圆偏振光 （或相反） ——圆(o光,e光分量的振幅相等) ——椭圆 线偏振光(只有平行于光轴的分量) 线偏振光(只有垂直于光轴的分量) * 椭圆或圆偏振光,经1/4波片可以获得线偏振光 因为(正)椭圆或圆偏振光的两个垂直分量 已经有了相位差?/2, 经1/4波片以后,又有 ± ?/2的相位差,所以出来的就是相位差为 0或?的线偏振光了. ② 二分之一波片 * 作用：可使线偏振光的振动面转过一个角度。 若入射点处线偏振光分解的o、e光同相 则出射点处仍是线偏振光: o、e光反相 ∴ 若线偏振光入射时, 出射光仍是线偏振光， 只是振动方向转过2?角. 当 若入射的是圆偏振光(已有?/2),经1/2波片(又有? ?),出来仍是圆偏振光,但是 左旋?右旋 ? ? A0入 A0出 A入 A出 Ae入= Ae出入 光轴 * 若入射的是椭圆偏振光,经 1/2 波片,出来仍是 椭圆偏振光,但是旋转的方向改变,而且椭圆的 长轴转过 2? 角. ③ 全波片： 它对波长为?的光没有影响（相位延迟了2?）。 但是对别的波长的光来说是有影响的. * 二.椭圆与圆偏振光的检偏 用1/4 波片和偏振片 P 可区分出 自然光和圆偏振光 或部分偏振光和椭圆偏振光。 ? 片 P I (转) * I 片 P (转) ? （光轴∥长或短轴） * 四分之一波片 圆偏振光 自然光 自然光 线偏振光 偏振片（转动） 线偏振光 I不变 线偏振光 I变, 有消光 以入射光方向为轴 四分之一波片 椭圆偏振光 部分偏振光 线偏振光 偏振片（转动） 线偏振光 I变, 有消光 部分 偏振光 光轴平行最大光强或最小光强方向放置