光的偏振和晶体光学基础

光的偏振和晶体光学基础1第1页，共18页，2023年，2月20日，星期日

旋光现象的规律：物质的旋光本领

旋光色散：旋光本领随波长而改变的现象。

旋光方向：左旋(levorotatory)、 右旋(dextrorotatory)之分。方向的规定：使光矢量顺时针方向旋转的物质为右旋物质，逆时针方向旋转的物质为左旋物质。 2第2页，共18页，2023年，2月20日，星期日

2、旋光现象的物理解释（1825年,菲涅尔）

1）将入射线偏光看成是左旋、右旋圆偏光的合成

2）左旋、右旋圆偏光在物质内部的折射率不同，因而从物质中出射时获得的位相差不等。3第3页，共18页，2023年，2月20日，星期日

3）合成复振幅(Complexamplitude)引入：4第4页，共18页，2023年，2月20日，星期日

4）讨论：若左旋圆偏振光传播速度快，nL<nR，>0，光矢量向逆时针方向转动；若右旋圆偏振光传播速度快，nL>nR

，

<0，光矢量向顺时针方向转动。5第5页，共18页，2023年，2月20日，星期日

3、旋光光学元件：左旋右旋左旋右旋旋光光学元件6第6页，共18页，2023年，2月20日，星期日4、磁致旋光效应磁光效应：在强磁场的作用下，物质的光学性质发生变化。磁致旋光效应（法拉第效应Faradayeffect）： 在强磁场的作用下，本来不具有旋光效应的物质产生了旋光性质。装置现象公式性质法拉第效应PBA7第7页，共18页，2023年，2月20日，星期日5、磁光效应的应用（1）单通光闸PBAPA45正向(Positivedirection)PA45反向(Reversedirection)8第8页，共18页，2023年，2月20日，星期日（2）自动测量量糖计（用来测液体浓度）PKFA9第9页，共18页，2023年，2月20日，星期日（3）磁光调制（在光通信领域中的应用）PBA

系统组成 工作原理10第10页，共18页，2023年，2月20日，星期日在外界强电场的作用下，某些本来是各向同性的介质会产生双折射现象，而本来具有双折射现象的晶体，其双折射性质也会发生变化。1、泡克耳斯效应(Pockelseffect)一级电光效应PzxyX’Y’AKDP（磷酸二氢钾）实验装置一：纵向电光效应二、电光效应(Electro-opticalEffect)E11第11页，共18页，2023年，2月20日，星期日感生折射率差（n'-n''）：引入位相差：出射光强：12第12页，共18页，2023年，2月20日，星期日感生折射率差（n'-n''）：出射光强：PX’Z’AKDP（磷酸二氢钾）实验装置二：横向电光效应（垂直光的传播方向）Y’lhE13第13页，共18页，2023年，2月20日，星期日2、克尔效应(Kerreffect)--二级电光效应PA硝基苯克尔效应装置EVlh14第14页，共18页，2023年，2月20日，星期日引入位相差：出射光强：15第15页，共18页，2023年，2月20日，星期日

声波在媒质中传播时，由于应变缘故，使介质折射率随空间和时间发生周期性变化。光通过这种媒质时会发生衍射现象，称为声光效应。声光效应分类：根据声波波长、光波波长和声光作用长度分两种

------布拉格声光衍射和喇曼--耐斯声光衍射。布拉格声光衍射：声波波长小，作用长度大；喇曼--耐斯声光衍射：声波波长长，作用长度小

三、声光效应(Acousto-opticeffect)

16第16页，共18页，2023年，2月20日，星期日1、布拉格(Bragg)声光衍射（i不为0，声波波长小，作用长度大）布拉格衍射声波(Sonicwave)波面（s

）入射波（）布拉格衍射波（

+s

）OABO’B17第17页，共18页，2023年，2月20日，星期日2、喇曼(Raman)--奈斯声光衍射（