光的偏振3(2014)剖析

光的干涉波动光学(III)波动光学(III)第六章偏振棱镜波片第三节1、尼科耳棱镜：由两块特殊加工的方解石棱镜，用特种树胶粘合在一起做成的斜方柱体。C’A’CDAB（a）BC’CAA’M680710480光轴（b）（c）光轴no

(1.6584)＞n(1.550)＞ne(1.4864)一、偏振棱镜一、偏振棱镜一、偏振棱镜一、偏振棱镜1、尼科耳棱镜加拿大树胶方解石no=1.658,

140760可产生全反射!其临界角o（吸取涂层）结论：入射方向在水平线上下不超过出射的是一束振动方向在纸面内的线偏振光。线偏振光一、偏振棱镜一、偏振棱镜2、格兰—汤姆逊棱镜：两块直角棱镜粘合而成，一块玻璃，一块方解石。方解石光轴玻璃

n=1.655

胶合剂n=1.655no(1.6584)＞n(1.655)＞ne(1.4864)o光几乎无偏折的通过，e光发生全反射。一、偏振棱镜一、偏振棱镜2、渥拉斯登棱镜：能给出振动面垂直的两线偏振光。ABDCno(1.6584)>ne(1.4864)一、偏振棱镜一、偏振棱镜ABCDO光e光一、偏振棱镜一、偏振棱镜2、渥拉斯登棱镜出射的是两束分得很开的、结论：振动方向相互垂直的线偏振光二、波晶片二、波晶片波晶片：厚度匀整、光轴平行于表面的双折射晶体薄片A•B•oe光轴A•B•oeo光与e光在波晶片内同向、不等速传播附加光程差四分之一波片二分之一波片对不同波长的光，四分之一波片的厚度不同（P133）e光o光d线偏振光光轴二、波晶片二、波晶片二、波晶片二、波晶片1、半玻片光轴d(a)当自然光通过半玻片当自然光通过半玻片，出射的光还是自然光。光轴二、波晶片二、波晶片1、半玻片(b)当线偏光通过半玻片光轴它们是同位相它们是反位相使线偏振光振动面转过2或者-2角度二、波晶片二、波晶片1、半玻片2、四分之一玻片光轴d二、波晶片二、波晶片1、半玻片当自然光通过四分之一玻片，出射的光还是自然光。光轴(a)当自然光通过四分之一玻片2、四分之一玻片二、波晶片二、波晶片光轴它们是同位相它们有

的位相差当线偏光通过四分之一玻片，并且,出射的光是椭圆偏振光。(b)当线偏光通过四分之一玻片当时,出射的光是圆偏振光。当时,出射的光是线偏振光。2、四分之一玻片二、波晶片二、波晶片

自然光线性

起偏器四分之一

波片圆偏光

线偏光

圆起偏器二、波晶片二、波晶片2、四分之一玻片光轴它们同相或反相(c)当圆偏光通过四分之一玻片它们有

的位相差二、波晶片二、波晶片2、四分之一玻片光轴(d)当椭圆偏光通过四分之一玻片它们有

的位相差它们有的相差二、波晶片二、波晶片2、四分之一玻片

自然光线性起偏器线偏光线性起偏器线偏光圆偏光不能用线性起偏器将自然光和圆偏光辨别开出射光光强不发生改变三、(椭)圆偏振光的获得与检验三、(椭)圆偏振光的获得与检验线性起偏器四分之一玻片圆偏振光线偏光线偏光出射光会消光两次。线性起偏器四分之一玻片线偏光自然光自然光出射光光强不变。三、(椭)圆偏振光的获得与检验三、(椭)圆偏振光的获得与检验线性起偏器四分之一玻片椭圆偏振光线偏光线偏光出射光会消光两次。线性起偏器四分之一玻片线偏光出射光光强变更,无消光。部分偏振光部分偏振光三、(椭)圆偏振光的获得与检验三、(椭)圆偏振光的获得与检验偏振光的干涉4–6–4

ssP1线性起偏器波片线性起偏器P1P2C自然光线偏光线偏光椭偏光E1P1CE1P2EoP1CE1EeP1P2CAo1Ae1Ao2Ae2A1相长干涉相消干涉以上假设是单色自然光入射,且晶片匀整。d不匀整，则屏上出现等厚干涉条纹。半玻片全玻片P1(P2)CAo1Ae1Ao2Ae2A1其中：相长干涉相消干涉对于

全玻

片对于

半玻

片P1(P2)CAo1Ae1Ao2Ae2A1让这样的线偏振光垂直照射到未知片上，转动未知片：有消光偏振片无消光，且出射光仍为线偏振光（用已知偏振片）二分之一波片有强弱变更，无消光，表明出射光为椭园偏振光四分之一波片。例1：如何区分已知波长的二分之一波片、四分之一波片和偏振片？单色光源未知片随堂练习随堂练习解：线偏振光在本题条件下通过四分之一波片后成为圆偏振光，因它的两个相互垂直的分振动的振幅相等，为转动P2,透过光强不变。透过光强度可如下求出：例2、如图所示，在两偏振片P1、P2之间插入四分之一波片，并使其光轴与P1的偏振化方向间成45o角。光强为I的单色自然光垂直入射于P1，转动P2求透过P2的光强I'。随堂练习随堂练习这两个分振动透过P2的振幅都只是它们沿图中P2方向的投影，即

以A表示这两个具有相差并沿同一方向振动的光矢量的合振幅，则有

A2oA2eP1P2AoA1AeC随堂练习随堂练习例１ABCD为一块方解石的一个截面，AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线．光轴方向在纸面内且与AB成一锐角，如图所示．一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射．则在方解石内o光和e光的(A)传播方向相同，电场强度的振动方向相互垂直．(B)传播方向相同，电场强度的振动方向不相互垂直(C)传播方向不同，电场强度的振动方向相互垂直．(D)传播方向不同，电场强度的振动方向不相互垂直θ•ABCD随堂练习随堂练习例２用方解石晶体(负晶体)切成一个截面为正三角形的棱镜，光轴方向如图．若自然光以入射角i入射并产生双折射．试定性地分别画出o光和e光的光路及振动方向．i•随堂练习随堂练习例３如图，A是一块有小圆孔S的金属挡板，B是一块