物理光学第四章PPT学习教案

1、会计学1物理光学第四章物理光学第四章第1页/共71页方解石晶体的双折射现象方解石晶体的双折射现象第2页/共71页第3页/共71页O光e光偏振片第4页/共71页第5页/共71页第6页/共71页第7页/共71页ED第8页/共71页第9页/共71页BABA空气介质第10页/共71页BABA空气介质cBBt_第11页/共71页tv0tveABBAOAe光轴O光e光第12页/共71页第13页/共71页几种正入射情况几种正入射情况晶面平行于光轴且光波垂直于晶面晶面平行于光轴且光波垂直于晶面波片波片光轴方向光轴方向光轴方向第14页/共71页第15页/共71页680710光轴S1770130自然光第16页/共

2、71页第17页/共71页eO吸收层第18页/共71页n（2）易被大功率激光所破坏第19页/共71页为棱镜角度，tgnn2sine01ABCDOe光轴方向第20页/共71页4510102/10cmW24/10cmW第21页/共71页第22页/共71页3369. 1,5854. 1eonn5831. 1nonen第23页/共71页第24页/共71页不同eevcnvcn,00dnL,ednL,oee00光的光程光的光程第25页/共71页为真空中的波长光光dn2,edn2,oee00dn-n2e0e0第26页/共71页振光，叠加结果一般为椭圆偏振光，椭圆的形状，方位，旋向随位相差改变。第27页/共71

3、页xy起偏器波片d1.结构 光轴平行晶面2.工作原理光波偏振态的变换（对完全偏振光而言）线偏振光通过波片第28页/共71页波片的厚度为d ，位相差为 k|no-ne|d ，位相差发生变化。3.快轴与慢轴波片所允许的两个振动方向即两个主轴方向及相应波速的快慢。波速快的那个主轴方向叫快轴，波速慢的那个主轴方向叫慢轴。对负单轴晶体ve vo慢轴就是晶体光轴方向，快轴就是垂直光轴方向；正单轴晶体反之。第29页/共71页4.几种常见波片几种常见波片第30页/共71页注：注：1.波长问题波长问题 任何波片都是对特定波长而言。任何波片都是对特定波长而言。2.波片的主轴方向问题波片的主轴方向问题3.波片只改变

4、入射光的偏振态不改变其光强。波片只改变入射光的偏振态不改变其光强。第31页/共71页32第32页/共71页)(12dd 从补偿器出来时，这两束振动方向相互垂直的线偏振光间的相位差为当入射光从补偿器上方不同位置射入时，相应的 值不同， 也就不同。调整 ，可得任意的 值。巴俾涅补偿器的缺点是必须使用极细的入射光束，因为宽光束的不同部分会产生不同的相位差，索累补偿器可以弥补这个不足。2、索累补偿器它是由两个光轴平行的石英劈和一个石英平行平面薄板组成的。石英板的光轴与两劈的光轴垂直。上劈可由微调螺丝使之平行移动，从而改变光线通过两劈的总厚度 。对于某个确定的 ，可以在相当宽的区域内获得相同的 值。)(

5、12dd 1d1d )(22212121ddnndndndndnoeeooe第33页/共71页第34页/共71页第35页/共71页第36页/共71页1P2P21PP 21/ PP第37页/共71页1E1P1A1P2P,sincos11AAAAoe第38页/共71页第39页/共71页sinsinsincoscoscos1212AAAAAAooee（投影方向相反）投影方向一致），）以下讨论皆假设入入入出出(020(, 0cos22121dnnIIIIIeo第40页/共71页)cossinsincoscos2sinsincos(coscos2222221222222出出AAAAAIoeoe2sin)

6、(2sin2sincos2221 II（1）对于图4-50，相应的光强分布式为1第41页/共71页 讨论两种重要的特殊情况：1） 和 的偏振轴正交 ( )在这种条件下，1式变为 波片取向对输出光强的影响当出射光强为零，视场全暗，这一现象叫消光现象，此时的波片位置为消光位置。当将波片旋转一周时，将依次出现四个消光位置，它们与 无关。 1P2P22sin2sin2221EI ) 1 ( 。相应时，0, 0sin2320I第42页/共71页。相应光强极大，时，2sin, 12sin474543420II强均为零。还是最亮位置，输出光光位置，则不论波片是处于消此时如果改变为零。为整数）时，输出光强mm

7、 (2,2 , 0。大输出光强为处于最亮位置，可得最。如果此时波片输出光强得到加强，为整数）时，（）（，当1212sin123IIImm第43页/共71页在这种条件下， （1）式变为 2） 和 的偏振轴平行（ ）这时1式变为 45,21PP45,/21PP2sin)cos1 (22121IAI（2）1P2P0)2sin2sin1 (221/ II) 1 ( ) 1 ( 与 式比较， 的极值条件正好相反。与II/在这种条件下， （1）式变为 02cos)cos1 (22121IAI（3）第44页/共71页、1P42P121211,/; 0,3222IIPPIPPkdnneo）式知：）、（时，由（

8、当0,/;,32) 12(2211212IPPIIPPkdnneo）式知：）、（时，由（当2P旋转 ， 在观察屏上出现彩色交替变化的现象，叫显色偏振。第45页/共71页的因素也是影响eonn ，不同而产生eonn 第46页/共71页第47页/共71页第48页/共71页ddNl第49页/共71页相等；和射率相等，因而其相应的折和LLRRLRvcnvcnvv第50页/共71页第51页/共71页dnLL2dnRR2dnnLRLRRL)()21(（角分线）三、菲涅耳假设的实验验证为了验证旋光介质中左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的传播速度不同，菲涅耳设计、制造了如图所示的菲涅耳棱镜。它是由左旋石英和右旋石英

9、交替胶合的三棱镜组成，这些棱镜的光轴均与入射面AB垂直，一束单色线偏振光射入AB面， 第52页/共71页沿光轴方向传播，相应的左、右旋圆偏振光的速度不同，也即折射率不同，所以，在界面AE上，左旋光远离法线方向折射，右旋光靠近法线方向折射，于是左、右旋光分开了，在CE界面上更加分开，在CD界面上进一步分开。第53页/共71页第54页/共71页第55页/共71页第56页/共71页1P2PVBl第57页/共71页2P212cosII 第58页/共71页2E第59页/共71页21NN 和452NcmVE/1042N2Ennnoe第60页/共71页222222hVllEnl)/(sin2sin222121hlVIII第61页/共71页第62页/共71页轴。和yx为电光系数。式中Ennno3 第63页/共71页VnlEnlnnoo3322)(2 )(sin2sin32121VnIIIo第64页/共71页越小越好。成反比，与表示。222VVV第65页/共71页半波电压。就可以大大降低样品的使将晶体加工成扁平形，差为它们通过晶体后的位相轴的两个线偏振光，轴和矢量沿的线偏振光也分解为光类似，入射角时，与纵向电光效应轴成、与为两个主振动方向。、轴方向，电场加在传播方向平行, 1)(245,3121hlVhlnzyzyPPPzyzxo第66页/共71页第67页/共71页角