椭圆偏振光和圆偏振光--偏振光的干涉

右旋圆偏振光右旋椭圆偏振光yyxz传播方向/2x某时刻右旋圆偏振光E随z的变化E01.圆偏振光和椭圆偏振光§17-17椭圆偏振光和圆偏振光偏振光的干涉椭圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光1.1椭圆偏振光和圆偏振光的获得方法d双折射晶片C单色自然光偏振片P1偏振化方向光轴方向椭圆偏振光)(20ennd透过双折射晶片后，o光和e光的相位差为ko光和e光叠加后仍为线偏振光；ko光和e光叠加后成为椭圆偏振光。椭圆偏振光和圆偏振光1.2波片(又称相位延迟片)波片是按一定要求切割（例如光轴平行于表面）的晶体薄片。ydxAAoAe线偏振光光轴λ通过厚为d的晶片，o、e光产生相位差：2dnnoeAAoAe光轴P椭圆偏振光和圆偏振光从晶片出射的是两束传播方相同、振动方向相互垂直、频率相等、相位差为的线偏振光，它们合成为一束椭圆偏振光。,423,2时为圆偏振光cossinAAAAeoo光和e光的振幅，与晶片光轴和入射的线偏振光振动方向的夹角有关：椭圆偏振光和圆偏振光(1)四分之一波片24dnnoe4——线偏振光→圆偏振光2,0——线偏振光→线偏振光从线偏振光获得椭圆或圆偏振光（或相反）240，，——线偏振光→椭圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光(2)二分之一波片2dnnoe使线偏振光振动面转过2角度。A0入A0出A入A出Ae入=Ae出入光轴椭圆偏振光和圆偏振光（3）椭圆偏振光与圆偏振光的检偏用四分之一波片和偏振片P可区分出入射光是自然光或圆偏振光部分偏振光或椭圆偏振光d偏振片P光轴方向入射光波片41椭圆偏振光和圆偏振光四分之一波片圆偏振光自然光自然光线偏振光偏振片（转动）线偏振光I不变线偏振光I变,有消光以入射光方向为轴四分之一波片椭圆偏振光部分偏振光线偏振光偏振片（转动）线偏振光I变,有消光部分偏振光光轴平行于最大光强或最小光强方向放置光轴平行于椭圆偏振光的长轴或短轴放置线偏振光I变,无消光椭圆偏振光和圆偏振光2.偏振光的干涉2.1偏振光干涉装置d晶片C偏振片P2单色自然光偏振片P1偏振化方向光轴方向偏振化方向P1的出射光为线偏振光，经C成为o、e两束偏振光，再经P2后，发生干涉。2.2偏振光干涉的分析（1）振幅关系P2P1CA1AeAoA2oA2esin1AAocos1AAe通过P2后，两束光的振动方向平行，振幅为：cossincos12AAAoooeeAAAA212cossinsin偏振光的干涉通过晶体C后的两束光是相干光，相位差为：oecnnd2此两束光合成为一束椭圆偏振光。通过P2后相位差为：oecnnd2（2）相位关系),2,1(,2122knnkdkoe—相长干涉—相消干涉oennkdk)12(偏振光的干涉•若为单色光入射，且晶片d不均匀，则屏上出现等厚干涉条纹。•若为白光入射，有三种情况：如晶片d均匀，屏上由于某种颜色干涉相消，而呈现它的互补色，这叫（显）色偏振。如晶片d不均匀，则屏上出现彩色条纹。如红色相消→绿色；蓝色相消→黄色。偏振光的干涉例题17-14如图所示，偏振片P1和P2相互正交，当入射于偏振片P2的偏振光已是椭圆偏振光时，在视场E处的振幅如何？如果P2和P1不相正交，则又如何？d晶片C偏振片P2单色自然光偏振片P1偏振化方向光轴方向偏振化方向偏振光的干涉解按题意knnde)(2的整数倍总所以它代表振幅为A2e和A2o两相干线偏振光之间的相位差，按同方向振幅的叠加，得合振幅为总）（cos222222222oeoeAAAAA当偏振片P1和P2相互正交，cossin122AAAoe偏振光的干涉211coscossin2)cos(22cossin总）（总AAA如果P1和P2不正交，设这时P2和晶片C光轴间的夹角为oeAA222所以，由于例如eAA20得oAA22得由此可知，把偏振片P2旋转一周在观察透射光时，我们将看到透射光强连续变化，但光强为零的位置并不可能出现。偏振光的干涉例题17-15如图所示，偏振片P1和P2相互正交，当入射于偏振片P2的偏振光已是圆偏振光时，在视场E处的振幅矢量的量值如何？如果P2和P1不相正交，则又如何？解按题意知为整数kknnde,2,2)(2d晶片C偏振片P2单色自然光偏振片P1偏振化方向光轴方向偏振化方向偏振光的干涉414cosAAAeo，并且如果偏振片P1和P2相互正交，则由上题结果可得振幅为1222441coscossin2AAA如果偏振片P1和P2不相互正交，设P2的偏振化方向与晶片C光轴间的夹角为。这时coscoscos412AAAeesincossin412AAAoo偏振光的干涉所以此时视场E处的振幅为122422122222222cos)cos(2AAAAAAAoeoe这一结果表明，当圆偏振光入射于偏振片时，我们把偏振片旋转一周而观察透射光时，可看见透射光的光强并不会有所变化。偏振光的干涉偏振光的干涉•若为单色光入射，且晶片d不均匀，则屏上出现等厚干涉条纹。•若为白光入射，有三种情况：如晶片d均匀，屏上由于某种颜色干涉相消，而呈现它的互补色，这叫（显）色偏振。如晶片d不均匀，则屏上出现彩色条纹。如红色相消→绿色；蓝色相消→黄色。•若为单色光入射，且晶片d不均匀，则屏上出现等厚干涉条纹。•若为白光入射，有三种情况：如晶片d均匀，屏上由于某种颜色干涉相消，而呈现它的互补色，这叫（显）色偏振。如晶片d不均匀，则屏上出现彩色条纹。如红色相消→绿色；蓝色相消→黄色。偏振光的干涉