《偏振光的干涉》PPT课件

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1、14偏振光的干涉一、典型装置二、线偏振光通过波晶片后的偏振状态三、相干区干涉强度四、偏振状态的检验1一、典型装置波晶片:光轴平行于入射表面的晶体薄片两个正交的偏振片记做三个元件表面平行自然光正入射2??在上述装置下令单色自然光正入射分析各区光的偏振状态起偏器P后是线偏振光线偏振光经波晶片C后偏振态?强度?检偏器A后的偏振态?强度?3二、线偏振光通过波晶片后的偏振状态3)o光e光的光程差结论:1)o光e光传播方向相同同一点源发出的o光e光不分开2)o光e光振动方向垂直o光轴e光轴可以用光轴来说明oe光振动方向线偏振光与入射面有一夹角44)线偏振光通过

2、波晶片后的偏振状态两个同频率的振动方向垂直的有确定相位差的S.H.V.的合成一般合成光矢量端点的轨迹是椭圆但每时刻都是线偏振光所以称为椭圆偏振光光轴5特殊1若晶片厚度合适使o光e光的光程差为/4波长相位差是正椭圆偏振光圆偏振光如果再让该波晶片叫四分之一波片6特殊2若晶片厚度合适使o光e光的光程差为/2波长称该波晶片为二分之一波片(或称半波片)经二分之一波片后o光e光相位差为合成为线偏振光相位差是7线偏振在/2片前过/2片后仍是线偏振旋转了2角/2片注意:/2波片/4波片必须指明波长13象限的振动24象限的振动8·5)推论由上述分析知

3、圆和椭圆偏振光可看成是两束频率相同传播方向一致振动方向相互垂直相位差为某个确定值的线偏振光的合成同样线偏振光可看成是两束频率相同相位相同振幅相同传播方向亦相同的左右旋圆偏振光的合成9三、相干区干涉强度相干区相干光的振幅10相干光光程差由波片厚度引进的是在该装置中两光经检偏器A后振动步调相反所以装置带来的附加光程差是总光程差11合成结果相位差12讨论1)典型装置相干条件的实现:波晶片保证从一次发光中分出两支给出光程差(no-ne)d检偏器保证两光振动方向相同起偏器保证两光有确定相差振幅投影图相干区132)相位差与装置的关系思考1画出PA时振幅投影图思考

4、2比较PA与PA情况说明为什么多采用PA情形观察偏振光干涉思考3自然光入射波片后的偏振状态是什么?143)干涉现象在装置确定后相位差与晶体与波长与波片厚度有关波长确定石英劈尖等厚条纹石英等厚条纹思考:已知none推导条纹间距15石英劈尖的偏振光干涉（等厚条纹）16晶片确定厚度确定白光入射若厚度不均匀会出现彩色条纹由于某种波长干涉相消而呈现它的互补色这种现象叫（显）色偏振如红色（656.2nm）相消出现绿色（492.1nm）蓝色（485.4nm）相消出现黄色（585.3nm）17硫代硫酸钠晶片的色偏振图片18色偏振是检验材料有无双折射效应的灵

5、敏方法用显微镜观察各种材料在白光下的色偏振可以分析物质内部的某些结构偏光显微术19利用偏振光干涉看到的结冰过程20利用偏振光干涉看到的结冰过程21利用偏振光干涉看到的结冰过程22利用偏振光干涉看到的结冰过程23利用偏振光干涉看到的结冰过程24利用偏振光干涉看到的结冰过程25利用偏振光干涉看到的结冰过程26利用偏振光干涉看到的结冰过程27利用偏振光干涉看到的结冰过程28利用偏振光干涉看到的结冰过程29利用偏振光干涉看到的结冰过程30利用偏振光干涉看到的结冰过程31利用偏振光干涉看到的结冰过程32利用偏振光干涉看到的结冰过程33利用偏振光干涉看到的结冰过程3

6、4利用偏振光干涉看到的结冰过程35利用偏振光干涉看到的结冰过程演示完36四、偏振状态的检验第一步：用偏振片旋观察出射光强变化将5种偏振态分成3组线偏振光自然光圆偏振光部分偏振光椭圆偏振光37第二步：用四分之一波片区分圆偏振光和自然光用四分之一波片区分椭圆偏振光和部分偏振光椭圆偏振光思考：如何保证四分之一波片的光轴与产生椭圆偏振光的波片光轴平行或垂直？会出现消光现象38§5人工双折射一、应力双折射二、电致双折射三、磁致双折射39人为地造成各向异性而产生双折射一、应力双折射(光弹效应)应力→各向异性在一定应力范围内：P1P2··dFSF干涉有机玻璃C→v各

7、向不同→n各向不同40各处不同→各处不同→出现干涉条纹变→变→干涉情况变模型的光弹图象钓钩的光弹图象演示41二、电致双折射(电光效应)1.克尔效应(二次电光效应)45P2盒内充某种液体如硝基苯（C6H5NO2）l+-克尔盒dP145不加电场→液体各向同性→P2不透光加电场→液体呈单轴晶体性质光轴平行电场强度方向P2透光42由于折射率改变与电场强度是平方关系故克尔效应也叫二次电光效应k—克尔常数U—电压相位差为：此时对应的电压U叫半波电压P2透光最强克尔盒相当于半波片折射率改变与电场强度的关系是:当432.泡克尔斯效应(一次电光效应)。电光晶体+。-

8、P1P2KK泡克尔斯盒··不加电场→P2不透光加电场→晶体变双轴晶体→原光轴方