第5章 节 光的偏振 光学基础 课件 （第四版，姚启钧）.ppt

椭圆的方向取决于相位差 。迎着光传播的方向观察， 电矢量端点描出的椭圆沿顺（逆） 时针方向，则为右（左）旋椭圆偏振光。 . j D 为界的矩形框内。 椭圆的大小限制在以 y 2 2 y x x y y x x A E A E y kz t A x kz t A y E x E E kz t A E kz t A E ± = ± = D + - + - = + = D + - = - = , ? ) cos( ? ) cos( ? ? ) cos( ), cos( j w w j w w Q y x y x ? è y y x x y y x x A E A E A E A E D = D ? ? ? ? ? ? ? ? è ? - + \ sin cos 2 2 2 2 2 2 j j 又?∵ o光的振动面垂直于主截面， e光的振动面平行于主截面. ∴ 即： q sin 0 A A = q cos e A A = n I μ Q q a q a 2 2 2 e e e 2 2 o 2 o o o cos ) ( sin ) ( A n A n I A n A n I e = = = = 角 光传播速度和光轴的夹 e - a n n I I = \ q a 2 e o e o tan ) ( A A′ O′ O A Ae Ao q 如果：o光和e光射出晶体后都在空气中传播，此时则没有o光和e光之分，则： 显然：o光和e光的相对光强随 角的改变而改变，当晶体绕入射光传播方向为轴旋转时，两束光的 相对光强也就不断变 化。 tan 2 e o q = I I q 讨论： ① 当 = ，即晶体主截面垂直于入射偏振光的振动面时， ② 当 ，即晶体主截面平行于入射偏振光的振动面时， o 90 q o . 0 90 cos . 90 sin 2 2 2 e e 2 2 2 o o 光完全消失 光的强度达最大 即 e A A I I A A A I = = = = = = = o o o 0 = q . 0 cos . 0 0 sin 2 2 2 2 e e 2 2 2 o o 光的强度达最大 光完全消失 即 e o I A A A I A A I = = = = = = = o o ③当（ 为任意角 且）扩大入射光束使o光和e光相互重叠时，则： 即不论晶体怎样转动， 重叠部分强度不变。 q 是一常数 - = = + = I A A 2 2 2 2 ) cos (sin q q q q 2 2 2 2 e o cos sin A A I I + = + o 5.4 光在晶体中的波面 1960年，惠更斯假定：振动方向垂直于主截面的光是o光，它们沿着一切方向传播的速度都相同。o光的波面是一个球面。 振动方向平行于主截面的光是e光，它在不同方向有不同的传播速度。e光的波面是旋转椭球面。 此处的波面 →完全包住一个单色点光源的波阵面。 各向异性介质中的受迫振动 各向异性晶体内部的微观粒子也是各向异性的振子，为次波波源； 各向异性晶体内部的固有频率在三个互相垂直的方向上各不相同：w1、w2、w3，在不同方向上振动的相位不同----传播速度不同。 单轴晶体内部固有w1、w2=w3，其中， w1为平行于光轴方向的固有频率，w2为垂直于光轴方向的固有频率。 1、寻常光的传播 振动方向垂直于主截面的光是o光，它们沿着一切方向传播的振动方向都垂直于光轴，其传播速度都相同。o光的波面是一个球面。 2、非常光的传播 振动方向平行于主截面的光是e光，它在不 同的传播方向与光轴有 平行、垂直或成任意夹 角，具有不同的传播速 度。但关于光轴和与光 轴垂直方向对称，故e光 的波面是旋转椭球面。 o光的传播 e光的传播 w1 w1、w2 对于o 光而言，它的传播方向总是垂直于波面。 对于截面不大的e光束来说，它的传播方向仅在光轴和与光轴垂直的方向上，与波面垂直，其余则不垂直于波面。我们一般讨论时都假设传播方向与波面垂直。 光在单轴晶体中传播时，沿着光轴方向传播的光，速度都相同，不发生双折射。 （光轴方向： 旋转椭球面在球面之外 旋转椭球面在球面之内 = ) o v e v ? ? ? ? ? ? ? í ì ? ? ? í ì ? ? ? í ì 沥青等） （