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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,圆偏振光 波片 克尔电光效应和旋光现象,1/18,一、椭圆偏振光和圆偏振光,当两个同频率、有固定位相差、相互垂直振动同时作用于一点时，则该点合成轨迹呈椭圆状。,在光学中，各向异性晶体内所产生,O,光和,e,光,是同频率且振动方向相互垂直两偏振光，假如能使它们之间存在一个固定位相差，则这么,O,光和,e,光在其相遇点合成光矢量末端轨迹，普通来说，呈椭圆形，这种合成光称为,椭圆偏振光,。,椭圆偏振光和圆偏振光都是完全偏振光,，,均可等效为两个含有恒定相位差、相同振动频率、振动方向相互垂直线偏振光,。,当合成光矢量末端轨迹呈圆形时，该合成光称为,圆偏振光,。,2/18,自然光在晶体内所生成,O,光和,e,光，,即使是同频率和振动方向相互垂直，不过它们之间无固定位相差，因而在光线进行方向上任一点,O,光和,e,光位相差均随时间作无规则改变，这么光不是椭圆偏振光或圆偏振光,。,对同一晶体，当入射光是一平面偏振光时，晶体内,O,光和,e,光是由同一光矢量分解出来，因而在光线进行方向任一点上，,O,光和,e,光有固定位相差，这么光就是椭圆偏振光,。,将平面偏振光垂直地射在光轴平行于折射表面（即晶体表面）各向异性晶体板上，即可取得椭圆偏振光或圆偏振光。,e,O,光轴,d,3/18,M,是起偏器，经它可从自然光中取得垂直射向波片,C,线偏光。,波片,C,光轴平行于晶体表面，透振方向与光轴方向之间夹角,垂直射入波片线偏光，分解成,O,光其振动方向垂直于入射面，垂直光轴；分解成,e,光振动方向平行于入射面，平行于光轴。,入射波片线偏光振幅,4/18,经过波片后，,O,光和,e,光相位差：,波片厚度,d,决定,O,光、,e,光恒定相位差大小。所以，可用波片来产生椭圆偏振光、圆偏振光或改变入射偏振态。,讨论：,自板出来两光所合成光为平面偏振光，而且振动方向与原入射光相同。,1）当,时,这相当于无相位延迟，即波长片不改变入射线偏振光状态。,O,C,5/18,自板出来两光所合成光仍为平面偏振光，不过振动方向相对于原入射光振动方向转了2,。（角为入射光振动面与光在晶体内主截面夹角）,当,时,出射光,振动面与原入射光振动面成/2角。,当,时,我们把能使,O,光和,e,光产生位相差为,或其奇数倍晶体薄板，叫做二分之一波片。简写成/2片。,2)当,时,自板出来两光所合成光仍为椭圆偏振光。所合成椭圆偏振光，它长轴和短轴分别同,O,光和,e,光振动方向重合，椭圆偏振光长轴和短轴取向决定于入射光振动面与光轴夹角,。,6/18,我们把能使,O,光和,e,光产生位相差为,/2或其奇数倍晶体薄板，叫做四分之一波片。简写成/4片。,长轴和短轴相等，得到圆偏振光,。,当,时,，,3)当,为2,k,，,2,（,k+1,），（,2k+1,）,/2,以外其它任意值时，则由,O,光和,e,光所合成光均为椭圆偏振光，不过椭圆长、短轴不在平行于或垂直于光轴方向上。,7/18,线偏光垂直经过波片后偏振态,d,出射光偏振态,波长片 任意 与入射光偏振态相同,任意,0,0,或,90,0,与入射光偏振态相同,1/2,波片,出射线偏光振动方向与入射光,振动方向对于光轴对称，二者间夹角,2,1/4,波片,45,0,圆偏振光,0,0,或,90,0,线偏光,90,0,45,0,长短轴之比为,tan,或,C,tan,正椭圆偏光,非波片,0,0,45,0,非半波片,90,0,=,45,0,非波片,非半波片,非,1/4,波片,椭圆偏振光,椭圆偏振光,8/18,偏振态检验,自然光经过,1/4,波片后，依然是自然光。,电振动方向和,1/4,波片光轴垂直线偏光，出射偏振态不变。,椭圆偏光经过光,轴与其短轴方位一,致,1/4,波片后，出,射线偏光。,O,C,O,C,9/18,七种偏振态检验,把检偏器对着被检光旋转一周，若得到,两明两零 光强不变 两明两暗,线,偏,振,光,在光路中插入,1/4,波片，,再旋转检偏器，若得,在光路中插入,1/4,波片,并使光轴与检,得暗方位相重合,再旋转检偏器,若,两明,两零,则为,光强,不变,则为,两明,两暗,则为,圆,偏,光,自,然,光,自加,然圆,光偏,光,椭,圆,偏,光,自加,然线,光偏,光,自椭,然圆,光偏,加光,两明,两零,则为,两明两暗,但暗程度,与前不一样,则为,两明两暗,但暗方位,与未插入,1/4,波片时,相同则为,10/18,用人工方法使一些非晶体物质展现双折射现象。,1,.,光弹效应,机械应力使非晶体产生双折射现象。,2,.,电光效应,-,克尔效应,在电场作用下非晶体显现双折射现象。,3,.,磁光效应,-,法拉第效应,在磁场作用下非晶体显现双折射现象。,二、人为双折射,11/18,光弹现象,透明各向同性介质在机械应力作用下，显示出光学上各向异性，与,OO,为光轴双折射类似，这种现象叫做光弹效应。,试验表明，在一定胁强强范围内：,S,为材料,E,受力面积。,为胁强光学系数,现已成为光测弹性学基础。,12/18,克尔效应,一些各向同性透明介质（如非晶体和液体），在外电场作用下，显示出双折射现象，称为克尔效应。,当外电场撤消时，这种性质马上消失，所以，也称为电致双折射现象。,光轴沿电场强度方向,+,-,c,c,两光经过厚度为 液体时，光程差为：,13/18,若入射光线偏振方向与外电场方向成,45,0,角，且,M,与,N,偏振方向相互垂直，调整电压使其发生相长干涉，有：,若去掉盒内电场，则没有光从,N,透出。整个系统起“光开关”作用。,经过控制外加电压，可调整输出光脉冲长短和频率，把电讯号转变成光讯号。因为光电效应几乎没有惯性，电讯号控制速度可达,10,-9,m/s,。“光开关”,“,光调制器”“光断续器”有极快速度启闭光路或调制光强，当前广泛应用于高速摄影、电影、电视和激光通讯等许多领域。,在电场、磁场中，材料光学性质研究，在实际应用中有着辽阔前景。,14/18,线偏光经过一些透明介质后，它电振动方向将绕着光传输方向旋转过某一角度,，称为旋光现象。,这种介质称为旋光物质。如石英、糖、酒石酸钾钠等。,为滤色片；,M,为起偏器；旋光物体放在两个正交偏振片,M,与,N,之间，,将会看到视场由原来零变亮，把检偏器,N,旋,转一个角度，又可得到零视野。,是旋光物质，比如是晶面与光轴垂直石英片,三、旋光现象,在迎光矢量图上，电矢量振动方向逆时针方向旋转,物质，称为左旋偏振光；反之为右旋偏振光,。,15/18,试验证实：振动面旋转角度,与材料厚度,d,、,浓度,C,以及入射光波长,相关。,对于固体：,定义,为旋光系数，它是入射光波长函数,对于液体：,式中,C,为溶液浓度。,把磁性物质样品，放在两个正交偏振片之间，沿光传输方向加磁场,B,，则发觉线偏光经过样品后，振动面旋转过一个角度,，试验表明：,V,叫做费尔德,(Verdet),系数。,称为磁致旋光现象,。,16/18,当线偏光沿磁场方向经过磁光物质时，在迎光矢量图上电振动方向右旋，当反射光逆磁场经过时，电振动方向左旋。所以，假如线偏光往返两次经过磁光物质，振动面旋转过,2,，利用这一特征在激光技术中，制成光隔离器。使得反射光振动方向改变，防止了对前级影响。,右旋,左旋,反射面,17/18,东京房价,https:/www.himawari-xqj208omv,18/18,
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