工程光学讲稿偏振

1、工程光学讲稿偏振1第一页，讲稿共一百一十页哦151 偏振光概述一、偏振光与自然光 普通光源发出的光、阳光都是自然光。由于原子发光的间歇性和无规则性，使得普通光源发出的光的光矢量在垂直于传播方向的平面内以极快的速度取0360内的一切可能的方向，且没有哪一个方向占有优势。具有上述特性的光，称为自然光。各个方向上光振动振幅相同的光，称为自然光。可用两个振动方向垂直的、强度相等的、位相关系不确定的光矢量表示。 2第二页，讲稿共一百一十页哦特点： 在所有可能的方向上，光矢量的振幅都相等； .xy 自然光可分解为振动方向相互垂直但取向任意的两个线偏振光，它们振幅相等，没有确定的相位关系，各占总光强的一半。

2、 自然光的表示方法：圆点与短线等距离地交错、均匀地画出。3第三页，讲稿共一百一十页哦2、偏振光： 光矢量的方向和大小有规则变化的光称为偏振光。 线偏振光：光矢量方向不变，其大小随位相变化。 振动面u（平面偏振光）4第四页，讲稿共一百一十页哦右旋椭圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光圆偏振光：光矢量大小不变，其方向绕传播方向均匀转动，且矢量末端轨迹为圆。椭圆偏振光：光矢量大小和方向都在有规律地变化，且矢量末端轨迹为椭圆。5第五页，讲稿共一百一十页哦自然光部分偏振光3、部分偏振光( Partially polarized light) 自然光在传播过程中，由于外界的作用造成振动方向上强度不等，使某一方向上

3、的振动比其它方向上的振动占优势。 Partial polarized lightNatural light6第六页，讲稿共一百一十页哦表示：部分偏振光=完全偏振光+自然光 完全偏振光 Ip=Imax-Imin偏振度：152 偏振光的产生主要方法：反射和折射、二向色性、双折射7第七页，讲稿共一百一十页哦1、由反射和折射产生偏振光1) 反射和折射 当一束自然光投射到分界面上时，会分解成为两个光矢量，一个在入射面内称为平行分量；另一个垂直于入射面，称为垂直分量。由于二者的反射系数不同，因而自然光在反射和折射后就变成部分偏振光。2n1q1n2q1qxzoE1pE1sE1sE1pE2sE2p8第八页，讲

4、稿共一百一十页哦反射光为线偏振光。振动方向垂直于入射面。透射光为部分线偏振光。2）布儒斯特定律自然光投射到两种不同介质的分界面上时，若入射角满足关系式 ，则反射光中没有振动平行于入射面的分量。2n1n1q2q1q,入射角为布儒斯特角，即9第九页，讲稿共一百一十页哦理论实验表明：反射所获得的线偏光仅占入射自然光总能量的7.4%，而约占85%的垂直分量和全部平行分量都折射到玻璃中。可以利用玻璃片来获得线偏振光，只用一片玻璃的缺点： 以布儒斯特角入射时，反射光虽为线偏振光，但强度 太小 透射光的强度虽大，但偏振度太小为解决这个矛盾，让光通过由多片玻璃叠合而成的倾斜的片堆，并使入射角等于布儒斯特角，经

5、过多次的反射和折射，既能获得较高的偏振度，光的强度也比较大。10第十页，讲稿共一百一十页哦1.51.51.51.01.01.01.011第十一页，讲稿共一百一十页哦12第十二页，讲稿共一百一十页哦偏振分光镜 冰晶石 (n1)ZnS(n2)90。n313第十三页，讲稿共一百一十页哦2、由二向色性产生偏振光二向色性是指有些各向异性的晶体对于光的吸收本领除了随波长改变外，还随光矢量相对于晶体的方位而改变。非偏振光线偏振光光轴电气石晶片例：当振动方向互相垂直的两束线偏振白光通过晶体后呈现出不同的颜色。天然晶体中，电气石具有很强的二向色性。14第十四页，讲稿共一百一十页哦一些各向同性的介质在受到外界作用

6、时也会产生各向异性，并具有二向色性。利用该特性获取偏振光的器件叫做人造偏振片。聚乙烯醇薄膜碘溶液拉伸、烘干聚乙烯醇薄膜氯化氢中加热脱水H偏振片K偏振片极强的二向色性，光化学性稳定，强光照射不会褪色，但膜片略变黑，透明度低。偏振度高，透明度低，对各色可见光有选择吸收，可做得薄而大，价廉，广泛应用。15第十五页，讲稿共一百一十页哦1、基本概念 普通光源发出的是自然光，用于从自然光中获得偏振光的器件称为起偏器。 人的眼睛不能区分自然光与偏振光，用于鉴别光的偏振状态的器件称为检偏器。2、偏振片 是一种人工膜片，对不同方向的光振动有选择吸收的性能，从而使膜片中有一个特殊的方向，当一束自然光射到膜片上时，

7、与此方向垂直的光振动分量完全被吸收，只让平行于该方向的光振动分量通过，即只允许沿某一特定方向的光通过的光学器件，叫做偏振片。这个特定的方向叫做偏振片的偏振化方向，用“ ”表示。153 马吕斯定律(Malus law)16第十六页，讲稿共一百一十页哦偏振片既可用作起偏器，又可用作检偏器。从自然光获得偏振光的过程起偏偏振片（利用晶体的二向色性）是一种常用的起偏器偏振片自然光Io线偏振光17第十七页，讲稿共一百一十页哦3、起偏器自然光通过偏振片后成为线偏振光，线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向一致。4、检偏器用来检验某一束光是否偏振光。方法：转动偏振片，观察透射光强度的变化。自然光：透射光强度不

8、发生变化。18第十八页，讲稿共一百一十页哦偏振光：透射光强度发生变化部分偏振光：偏振光通过偏振片后，在转动偏振片的过程中，透射光强度发生变化。19第十九页，讲稿共一百一十页哦马吕斯 ( Etienne Louis Malus 1775-1812 ) 法国物理学家及军事工程师。出生于巴黎 1808年发现反射光的偏振，确定了偏振光强度变化的规律 1810年被选为巴黎科学院院士，曾获得过伦敦皇家学会奖章 1811年，他发现折射光的偏振5、马吕斯定律20第二十页，讲稿共一百一十页哦 马吕斯定律的内容强度为I0的偏振光，通过检偏器后，透射光的强度为： I=I0 cos2其中为检偏器的偏振化方向与入射偏振

9、光的偏振化方向之间的夹角。IAI0自然光I0I0/2光电接收器21第二十一页，讲稿共一百一十页哦 相对转动时，透射光强随两偏振片的透光轴的夹角而变化，当它们的透光轴互相垂直时，透射光强应为零。当夹角为其它值时，透射光强由下式决定：I0 为两透光轴平行时的透射光强 I=Iocos2 透光轴：允许透过的电矢量的方向称为偏振片的透光轴。 检偏器相对被测偏振器转动时的最小透射光强与最大透射光强之比，称为被测偏振器的消光比，消光比越小，偏振器件的质量就越高。（人造偏振片的消光比约为0.001）22第二十二页，讲稿共一百一十页哦 自然光(Natural light)验证马吕思定律的实验装置：起偏器(Pol

10、arizer)检偏器(Analyser)光电接收器(Photoelectric receiver)P1P2Ecos23第二十三页，讲稿共一百一十页哦检偏器 检 偏起偏器24第二十四页，讲稿共一百一十页哦.检偏器自然光通过旋转的检偏器，光强不变自然光25第二十五页，讲稿共一百一十页哦.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变26第二十六页，讲稿共一百一十页哦.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变27第二十七页，讲稿共一百一十页哦.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变28第二十八页，讲稿共一百一十页哦.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变29第二十九页，讲稿共一百一十页

11、哦.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变30第三十页，讲稿共一百一十页哦.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变31第三十一页，讲稿共一百一十页哦.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变32第三十二页，讲稿共一百一十页哦讨论 当检偏器以入射光为轴转动时，透射光强度将有变化 起偏器与检偏器偏振化方向平行时：=0 或=，I=I0，透射光强度最大 起偏器与检偏器偏振化方向垂直时：=/2 或=3/2，I=0，透射光强度最小 为其它角度时，透射光的强度介于0I0之间。 马吕斯定律是对偏振光无吸收而言的，对于自然光并不成立。若是自然光I0，通过偏振片后，II0/2，偏振片在这里实际上起

12、着起偏器的作用 当两个偏振片互相垂直时，光振动沿第一个偏振片偏振化方向的线偏振光被第二个偏振片完全吸收，出现所谓的消光现象。33第三十三页，讲稿共一百一十页哦例1两平行放置的偏振片, 偏振化方向成300角,自然光垂直入射后, 透射光与入射光的强度之比为多少? (分别讨论无吸收和10%的吸收的情况)解：无吸收时根据马吕斯定律34第三十四页，讲稿共一百一十页哦10%吸收时35第三十五页，讲稿共一百一十页哦光强为 I0 的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3后光强为I0 /8，已知P1 P3，问：P1、P2间夹角为何？解 分析P1P2P3I0I3=I0/8P3P1P2I1I2例题36第三十六页，讲稿

13、共一百一十页哦1.双折射现象光束在某些晶体中传播时，由于晶体对两个相互垂直振动矢量的光的折射率不同而产生两束折射光，这种现象称为双折射 (Double Refraction)。一、晶体(Crystal)的双折射(Birefringence)现象154 光双折射现象37第三十七页，讲稿共一百一十页哦双折 射双 折双 折方解石晶体o光e光寻常光(o光)：遵守折射定律非常光(e光)：不遵守折射定律38第三十八页，讲稿共一百一十页哦当方解石晶体旋转时，o光不动，e光围绕o光旋转39第三十九页，讲稿共一百一十页哦2. 寻常光（Ordinary light, o光）和非寻常光 （ Extraordinar

14、y light ,e光）两束折射光中，有一束光遵守折射定律，称为寻常光（o光）；另外一束一般不遵守折射定律，称为非寻常光（e光）。40第四十页，讲稿共一百一十页哦方解石AB2107821078碳酸钙晶体结构：形状为平行六面体各晶面为菱形一对约102 的钝角一对约 78 的锐角菱体的四对顶点中只有一对顶点是由三个钝角面会合而成（ 图中 、 ） AB2107878210210782107878210210787878210210210782107821078二、晶体特性41第四十一页，讲稿共一百一十页哦方解石的光轴1、光轴AB2107821078CCCCCC通过A或B，并与三个会合钝角的界面成等角

15、的直线方向，就是方解石晶体的光轴方向与此平行通过晶体的直线都是光轴方向，常用CC表示42第四十二页，讲稿共一百一十页哦续上AB2107821078CC若磨平 顶点，AB沿光轴方向入射一细光束，晶体中o光和e光的传播方向和速度大小相同无双折射现象43第四十三页，讲稿共一百一十页哦晶体的主截面方 解 石 o光和e光都是完全偏振光，其光振动方向与晶体结构和光入射条件有关。先定义两种平面：2、o光和e光的振动方向晶体的主截面含光轴并与某晶面正交的平面。109oo71某晶面法线方向CC光轴方向CC44第四十四页，讲稿共一百一十页哦任意方向入射e光e光O光O光 一般情况下这两个主平面不严格重合CCO光O光

16、主平面e光e光主平面折射光线的主平面含光轴和晶体内某一折射线的平面。45第四十五页，讲稿共一百一十页哦Ce光e光O光O光C若在晶体的主截面内入射O光O光主平面e光e光主平面晶体主截面三者共面O光O光e光e光即都在主截面和入射面内和折射光线的主平面含光轴和晶体内某一折射线的平面。46第四十六页，讲稿共一百一十页哦在晶体主截面内入射iCCO光振动垂直于主截面e光振动在主截面内方解石晶体主截面O光e光e光O光光线、都在主截面内并且都是线偏振光47第四十七页，讲稿共一百一十页哦o、e光的波面3、o光和e光的传播速度与折射率假设方解石内有一单色点光源 SCCCCSSO光波速在方解石内波面是球面各向相等e

17、 光波速在光轴方向等于O光波速在其它方向大于O光波速在垂直光轴方向波速最大波面是椭圆回旋面回旋轴向为光轴方向48第四十八页，讲稿共一百一十页哦方解石主截面CCvevevOvOe 光在垂直光轴方向的波速（最大波速）为设 方解石中 O光波速为光在真空中的波速为c则ennO则 O光折射率nOcenc光在垂直光轴方向的折射率e 合称 晶 体的主折射率nOen和对于方解石v0vev0vevev049第四十九页，讲稿共一百一十页哦4正负晶体：Vo Ve时为正晶体(Positive crystal)； Vo Ve时为负晶体(Negative crystal)。正晶体：no ne，e光波面（椭球面）在o光波面

18、（球面）之内。负晶体：no ne，o光波面（球面）在e光波面（椭球面）之内。e光光轴Optical axise光o光o光50第五十页，讲稿共一百一十页哦三、用惠更斯原理解释双折射现象图1、光线垂直入射时的双折射现象 a)晶体表面垂直于光轴 b)晶体表面平行于光轴51第五十一页，讲稿共一百一十页哦图1光线垂直入射时的双折射现象 光轴optical axiseeAoAAoA入射光(Incident ray)EOEO52第五十二页，讲稿共一百一十页哦图1-a)光线垂直入射时的双折射现象(晶体表面垂直于光轴)eeAoAAoAOEOE入射光(Incident ray) 光轴optical axis53第

19、五十三页，讲稿共一百一十页哦图1-b-1)光线垂直入射时的双折射现象(晶体表面平行于光轴)eeAoAAoAOEOE入射光(Incident ray) 光轴optical axis54第五十四页，讲稿共一百一十页哦图1-b-2）光线垂直入射时的双折射现象(晶体表面平行于光轴)eeAoAAoAOEO入射光(Incident ray) 光轴optical axis55第五十五页，讲稿共一百一十页哦o、e光的方向方解石主截面C光轴C例已知图中入射平行光束中两条光线1，2，1t2t时刻1到达A，2到达B； 时刻1在晶体内的O光O光和 波面到达图中的圆和椭圆处，2则刚到达e光晶面上的D点。试定性画出晶体内

20、 和 的传播O光O光e光方向。21ABD切线切线O光O光e光e光O光O光e光e光CCO光O光的传播方向垂直于D到圆的切线的传播方向e光e光垂直于D到椭圆的切线解法提要：56第五十六页，讲稿共一百一十页哦续上CC例若将方解石沿着平行于光轴的方向磨出一个平面用一平行光束垂直于此平面入射。试根据方解石内 和 的波面特点，定性画出 、O光e光O光e光的传播方向和任一时刻两光束的波阵面。解法提要：作o、e 光波面图，e 光最大速度在垂直光轴方向。两圆切线为o光束波阵面。两椭圆切线为e光束波阵面。传播方向相同速度大小不同振动相互垂直O光O光e光e光57第五十七页，讲稿共一百一十页哦一、偏振器件(Polar

21、izing device)1. 尼科耳棱镜（Nicol prism） 材料：方解石(Calcite)(一)偏振起偏棱镜155 偏振器件、偏振器件的矩阵表示 及其波片 作用：产生偏振光或检测偏振光。58第五十八页，讲稿共一百一十页哦晶面法线方解石主截面CC光轴 晶体双折射产生的o光和e光传播方向夹角一般较小，从晶体出射时两光束互相重叠，难以获得单一的线偏振宽光束。O光O光e光e光两宽光束重叠能否不让其中的一束光从末端输出？59第五十九页，讲稿共一百一十页哦续上取长宽比约 3 1 的方解石：晶面法线主截面切割面CC光轴AB通过A、B对角并垂直主截面将方解石切成两半再用加拿大树胶（对钠光折射率为1.

22、55）将其按原位粘合先将两端面的倾角按一定要求略加修磨尼科耳棱镜的加工60第六十页，讲稿共一百一十页哦续上方解石主截面将 71 修磨成 6868CC光轴ennOn胶= 1.49= 1.66= 1.55nOn胶具备全反射条件O光上述设计可保证 大于全反射临界角 Oi只有 从端面输出光e切割后再用加拿大树胶粘合ABO光光eOi被涂黑的器壁吸收光e71尼科耳棱镜工作原理61第六十一页，讲稿共一百一十页哦2. 格兰汤姆逊（Glan-Thompson）棱镜光垂直于棱镜端面入射时62第六十二页，讲稿共一百一十页哦当入射光束不是平行光或平行光非正入射时63第六十三页，讲稿共一百一十页哦3. 格兰付科棱镜（G

23、lan-foucault prism）光轴垂直于入射面光轴平行于入射面64第六十四页，讲稿共一百一十页哦1. 渥拉斯顿棱镜（Wollaston prism）： 利用两个正交的光轴分解光。材料：冰洲石。（二）偏振分束棱镜ff65第六十五页，讲稿共一百一十页哦2.洛匈棱镜（Rochon prism）材料：石英66第六十六页，讲稿共一百一十页哦波片双折射晶体波片 是从双折射单轴晶体中切割下来的平行平面薄片，其表面与晶体光轴方向平行。CCCC光轴方向波片的主要参数是：波片的厚度波片的晶体对波长为 的单色光的主折射率lennOd二、波片（ Wave plate, 位相延迟器 ）67第六十七页，讲稿共一百

24、一十页哦它的作用是：使两个振动方向相互垂直的光产生位相 (phase)延迟。o光和e光通过波片时的光程差(Optical path difference)与位相差(Phase difference)：d是波片厚度。快轴和慢轴快轴：称晶体中传播速度快的光矢量(Light vector)方向为快轴。慢轴：称晶体中传播速度慢的光矢量(Light vector)方向为慢轴。68第六十八页，讲稿共一百一十页哦则称该波片是1/4波片，1/4波片的最小厚度：若当n0ne时，e光超前，波片的快轴为e 矢量方向。1、/4波片(Quarter-wave plate)性质：1）线偏振光入射时，出射光为椭圆偏振光；2

25、）与快慢轴都成45度线偏振光入射，出射光为圆偏振光。69第六十九页，讲稿共一百一十页哦o光和e光产生的光程差称该晶片为二分之一波片。2、/2波片(Half-wave plate)性质：1）椭圆偏振光入射时，出射光仍为椭圆偏振光，只是旋向相反；2）线偏振光入射时，出射光仍为线偏振光。若入射的线偏振光与快（慢）轴夹角为，出射光的振动方向向着快（慢）轴转动了2。70第七十页，讲稿共一百一十页哦线偏振光通过半波片后光矢量的转动线偏振光通过半波片后光矢量的转动入射时Entrance快（慢）轴出射时 (Exit)71第七十一页，讲稿共一百一十页哦3、全波片(Full-wave plate)称该晶片为全波片

26、。性质：1）不改变入射光的偏振状态；2）只能增大光程差。波片是对特定的波长而言；自然光入射波片时，出射光仍然是自然光为改变偏振光的偏振态，入射光与波片快轴或慢轴成一定的夹角。几点注意72第七十二页，讲稿共一百一十页哦xyaAAxAy156 偏振的矩阵表示(Matrix Formalism of Polarization)一、偏振光(Polarized light)的表示1、线偏振光(Linearly polarized light)的分解73第七十三页，讲稿共一百一十页哦2、圆偏振光(Circularly polarized light包括椭圆偏振光)xyaAAxAy或者表示为:)(exp)(

27、0000dd+=+-=+kziyikzxyxeAyeAxEkzwtiAyyE)(exp-kzwtiAxxEvvvvvv74第七十四页，讲稿共一百一十页哦左旋椭圆光。为圆偏振光右旋椭圆光。讨论：75第七十五页，讲稿共一百一十页哦任何一种偏振光都可以用两个：a.光矢量互相垂直 b.沿同一方向传播且位相差恒定的两个线偏振光的合成。可以表示为：二、偏振光的矩阵(Matrices)表示76第七十六页，讲稿共一百一十页哦称为归一化的琼斯矢量偏振光的强度是由两个分量强度的和表示：我们主要研究光的相对强度，故可以归一化处理用除以复振动的每个分量。77第七十七页，讲稿共一百一十页哦1、线偏振光的归一化(Norm

28、alization)琼斯矢量： 若光矢量沿x轴，Ax=1 Ay=0 =0 ，则： qax的线偏振光，角，振幅为轴成若光矢量与 =dqq0,sin,cos=qqasinacos1aEaAaAyx则有 =qqsincos-=pdp-iei22,/圆偏光，右旋，设：78第七十八页，讲稿共一百一十页哦=pdpiEiei121 2 2,/左旋，同理79第七十九页，讲稿共一百一十页哦2、求长轴(Macro axis)沿x轴，长短轴之比是2：1的右旋椭圆偏振光的归一化琼斯矢量(Jones vector)。 根据已知条件有：3. 偏振光的叠加 (左旋圆偏振光和右旋圆偏振光叠加)80第八十页，讲稿共一百一十页哦

29、三、正交偏振1、正交偏振：设任意两个偏振光的琼斯矢量为：则说明它们是正交的，它们是一对正交偏振态。81第八十一页，讲稿共一百一十页哦2、任何一种偏振态均存在着相应的一对正交偏振态。来表示。和左旋圆偏光右旋圆偏光表明它可用一对正交的）（）（表示。同时也可写为：即可用分别在水平与垂直方向振动的一对正交的线偏振光来可写为：，根据矢量运算法则，例如：对于任意偏振光+=iiiiBAiiBABABABABAE11121121 1001 82第八十二页，讲稿共一百一十页哦四、偏振器件(Polarizing optics)的矩阵表示112122221121111112221121122122121211211

30、12222111.EGGGGEggggGBAGBAggggBABgAgBBgAgABAEBAENN如果偏振光琼斯矩阵为相继通过N个偏振器件，则称为该器件的琼斯矩阵。，式中矩阵，写成矩阵形式：出射光为，经过偏振器件之后，设入射光为+=+83第八十三页，讲稿共一百一十页哦解：光线的偏振状态为：1vvvvqq11sincosBAAvvv+沿透光轴方向的分量：222111BAEBAE出射光，设入射光 例1：求透光轴(Transmission axis)与x轴成角的线偏振器的琼斯矩阵qqqqq21121212sin21sin2sin2coscosBAABBAAAvvvv+=+=q2sin84第八十四页，

31、讲稿共一百一十页哦由此的线偏振器的琼斯矩阵为：例2：自然光通过与透光轴夹角为45度的线偏振器后，又通过了1/4、1/2和1/8波片，波片快轴沿Y轴方向，试用琼斯矩阵计算透射光的偏振态。85第八十五页，讲稿共一百一十页哦解：自然光通过与x轴成450的透光轴的起偏器，成为线偏振光，其琼斯矢量为：l/4波片,l/2 ， l/8波片的琼斯矩阵分别为86第八十六页，讲稿共一百一十页哦出射光为：Y轴方向落后p/4，是左旋的椭圆偏振光，它的矢量端点轨迹为：87第八十七页，讲稿共一百一十页哦例3：有一快轴与x轴成角，产生位相差为的波片，试求其琼斯矩阵B1A1q快轴慢轴xy88第八十八页，讲稿共一百一十页哦设入

32、射偏振光为A1和B1在波片的快、慢轴上的分量为：qq=q+qcosBsin-ABsinBcosAA111111vvvvvv+写成矩阵形式：qqqq1111BAcos-sinsincosBAvvvv，B1A1q快轴慢轴xyvv89第八十九页，讲稿共一百一十页哦偏振光透过波片后，在快轴 和慢轴上的复振幅为：因而透过波片后有：B1A1q快轴慢轴xyA1B1=111111cossinsin cos 00 1 00 1BAeBAeBAiivvvvvvqqqqdd，90第九十页，讲稿共一百一十页哦将A1”和B1”再次分解到x,y轴上，有qqqqcossinsincos112112=BABBAAvvvvvv

33、1122cossinsin cosBABAvvvvqqqq，)2exp(2cos21 ,2sin22sin2 ,2cos212coscossinsin cos)exp(00 1cossinsin cos111122dqdqdqdqddqqqqdqqqqiBAitgitgitgitgBAiBA+-vvvvvv，91第九十一页，讲稿共一百一十页哦92第九十二页，讲稿共一百一十页哦例4：为了决定一圆偏振光的旋向，可将1/4波片置于检偏器之前，再将1/4波片转到消光位置。这时发现1/4波片的快轴是这样的：它沿顺时针方向转45度才与检偏器的透光轴重合，问该圆偏振光是左旋还是右旋？快轴透光轴从1/4波片光

34、出射光矢量方向45093第九十三页，讲稿共一百一十页哦 解：（1）设检偏器透光轴沿x轴方向。转动波片，出现消光，即此时光的振动方向垂直透光轴，在y轴方向，x方向的分量为0。（2）此时波片的矩阵：快轴透光轴出射1/4波片光45094第九十四页，讲稿共一百一十页哦95第九十五页，讲稿共一百一十页哦96第九十六页，讲稿共一百一十页哦1、平面偏振光的检定仅用一个检振器，可唯一确定平面偏振光光强变化有消光：平面偏振光 无消光（待定）部分偏振光椭圆偏振光光强不变（待定）自然光圆偏振光2、自然光和圆偏振光的检定旋转偏振片旋转偏振片 波片自然光圆偏振光被检光自然光线偏振光光强变化且消光圆偏振光光强不变为自然光

35、用 波片和检振器，可区分自然光和圆偏振光 157 偏振光的检验97第九十七页，讲稿共一百一十页哦3、部分偏振光和椭圆（正椭圆）偏振光的检定旋转偏振片 波片椭圆偏振光线偏振光光强变化且消光椭圆偏振光光强变化无消光部分偏振光部分偏振光部分偏振光98第九十八页，讲稿共一百一十页哦在偏振片前放1个1/4波片，快轴沿光强极大或极小方向。转动偏振片在偏振片前放1个1/4波片。转动偏振片待测光波垂直入射光强无变化光强有变化光强有为零的极小值(消光)转动偏振片有消光现象光强不变自然光圆偏振光线偏振光有消光现象无消光现象椭圆偏振光部分偏振光99第九十九页，讲稿共一百一十页哦光强变化线偏振光表1 七种偏振态的鉴别

36、步 骤 1操作 把检偏振器迎着被检验光旋转一周判断两明两零不变转步骤2两明两暗转步骤2步 骤 2在检偏器前插入/4片,再旋转检偏器在检偏器前插入/4片,并使光轴对着暗方位,再旋转检偏器判 断两明两零不变两明两暗圆偏振光自然光两明两零椭圆偏光光强变化两明两暗且暗方位与未插/4波片时同两明两暗但暗方位与未插/4时不同自然光+线偏光自然光+椭圆偏光自然光+圆偏光操作100第一百页，讲稿共一百一十页哦线偏振光椭圆偏振光 其它方位椭圆偏振光线偏振光 快慢轴方向椭圆 主轴取向相同椭圆偏振光 任何方位圆偏振光正椭圆偏振光 其它方位线偏振光圆偏振光快轴与入射光振动方向成45o或135o线偏振光线偏振光快轴与入射光振动方