7郭永康+光在晶体和液晶中传播-2.ppt

CH7 3相位延迟器phasesdelayer 波晶片 波片 厚度为d 光轴与两个表面平行的双折射晶体薄片称为波片 当自然光垂直入射时 由晶体出射的是振动方向相互垂直的线偏振光 它们沿原入射方向同向传播 但传播速度不同 对于方解石晶体e光比O光快 对于石英晶体e光比O光慢 相位延迟器 O光和e光两者到达波片的另一表面时 必然有相位差 设 为O光超前于e光的相位则 其光程差为 石英 若O光和e光的相位差为 光程差是波长的整数倍 波长片或全波片 若O和e光相位差为光程差是半波长的奇数倍 二分之一波长片或半波片 则 则 若O和e光相位差为光程差是半波长的奇数倍 称为二分之一波长片或半波片 若O光和e光的相位差为光程差是波长的整数倍 该波片称为波长片或全波片 方解石 称为四分之一波长片 则 若O和e光相位差为光程差是1 4波长的奇数倍 波片的作用是使通过它的O光和e光有相位上的改变 因此也称为相位延迟器 在偏振光分析中有着独特的作用 四分之一波片 线偏振光垂直通过波片后的偏振态 当垂直入射的线偏光振动方向与波片光轴间夹角 00或 900时 则无论波片的厚度是多少 出射的线偏光与入射光相同 当使用1 2波片时 出射的O光 e光有 的相位延迟 出射的线偏光与入射线偏光的振动方向对于光轴OC方向对称 若C为波长片时 出射的O光 e光的相位差为2 的整数倍 这相当于无相位延迟 即波长片不改变入射线偏振光的状态 补偿器 有效厚度可改变的波晶片 巴比涅补偿器 补偿器 连续可变o光 e光相差的装置 1 使用细束宽光束 2 索累补偿器 改变d1 连续改变d2 d1 连续改变 c 圆起偏器 一个偏振片和一个 4片组合成圆偏振器它既可产生圆偏振光 也可以检测圆偏振光及其旋转方向 M是起偏器 经它可从自然光中获得垂直射向波片C的线偏光 波片C光轴平行于晶体表面 透振方向与光轴方向之间的夹角 垂直射入波片的线偏光 分解成O光其振动方向垂直于入射面 垂直光轴 分解成的e光振动方向平行于入射面 平行于光轴 入射波片的线偏光的振幅 椭圆偏振光 圆偏振光的产生 若C为1 4波片 即 2 且若 450 则从C出射圆偏振光 若C为1 4波片 且 450 900或00 则出射椭圆偏振光 若C不为波长片也不是半波片 即 k 时 且 450 900或 00时 则从C垂直出射椭圆偏振光 经过波片后 O光和e光的相位差 解入射光经P1变线偏振光 经K后能被P2消光 说明其振动面转过90 因片才能线偏振光振动转过2 故晶片为片 其光轴与P1成 最小厚度为 例7 4 2一束波长的主轴在光轴的左旋椭圆偏振光 入射到相应于波长为的方解石片上 试求出射光的偏振态 已知方解石对光的主折射率为 对的光主折射率为 解对的片的厚度其中 波长为的单色光通过该晶片产生的相位差 即对的光 该晶片为片 入射正椭圆偏振光 其分解的两垂直振动相位差 经该晶片出射的o光和e光的相位差为 故出射的光为主轴之一为于 象限的左旋椭圆偏振光 CH7 4偏振光的检验ANALYSISOFPOLARIZEDLIGHT 偏振光的检验 一 偏振光通过片后的偏振态的变化 y e 入射光偏振态 经片后 说明 线偏振光经片后成为主轴之一在光轴上的正椭圆偏振光 入射光偏振态 经片后 说明 y e y e 圆偏振光经片成为光矢量与光轴成45 的线偏振光 y e 凡主轴之一在光轴上的正椭圆偏振光 经片后成为线偏振光 主轴之一不在光轴上的椭圆偏振光 经片后成为另一种旋向和取向的椭圆偏振光 二 对圆偏振光与自然光 椭圆偏振光与部分偏振光的鉴别 一对椭圆 圆 偏振光光矢量旋转方向的鉴别 同理 左旋椭圆 圆 偏振光 同样装置出射光强为 象限的 8 字测出椭圆 圆 偏振光经上述装置的光强分布 根据 8 字的取向 鉴别出光矢量的旋转方向 阅读五种光的检验步骤 例7 4 1一束主轴之一在波晶片光轴方向的左旋椭圆偏振光 分别垂直入射到上 试分别画出各出射光的偏振态 例7 4 2单色平行自然光相继垂直照射到一透明物P及一片Q上 P和Q无论怎样绕OO 轴旋转时 总可在尼可尔棱镜N后得到消光位置 问 1 入射到Q上是什么光 2 P是什么物质 解 1 P Q绕OO 旋转时可得到消光位置 说明入射到N上 即片Q出射的是线偏振光 则入射到Q上的光