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3 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检验,都可看成是相互垂直并有一定位相关系的两个线偏振光的合成。 给出了从自然光获得圆偏振光和椭圆偏振光的一种方法。,1,1垂直振动的合成,设两个垂直分振动为,求合振动的偏振态？,2,1） 或 时,消去 ，得： ，是直线方程。,3,3） 时,显然，合振动是线偏振态。,振幅：,振动方向：,消去 ，得：,，是正椭圆方程,4,合振动是正椭圆偏振态。,5,时，椭圆偏振态退化为圆偏振态。,6,4）普遍情形,具体的轨迹方程由位相差及分振动振幅决定,7,结论：,0dp/2，右旋椭圆，且向13象限倾斜；,p/2d p，右旋椭圆，且向24象限倾斜；,pd 3p/2（或-pd -p/2），左旋椭圆，且向 24象限倾斜；,3p/2d 2p （或-p/2d 0），左旋椭圆，且向 13象限倾斜。,8,2圆偏振光和椭圆偏振光的获得,1）问题：如何获得圆偏振光和椭圆偏振光?,2）方法：,利用偏振片和波晶片把自然光 改造成圆偏振光或椭圆偏振光。,9,3）入射相位差,线偏振光入射到波晶片上的光束沿o和e振动方向分解成两个互相垂直分振动时产生的相位差，一三象限为0，二四象限为。,4）波晶片引起的相位差,光束通过波晶片时，由于 光和 光 传播速度不同形成的相位差。,从波晶片出射后形成的总相位差：,10,（2）选取 波晶片。,（1）让：,5）产生圆偏振光的办法,设入射到波晶片上的线偏振光的振幅为A，,振动方向与 e轴夹角为,则：,出射光成为圆偏振光。,11,2）选取 波晶片,6）产生椭圆偏振光的一种办法,1）让,此时：,但：,出射光成为椭圆偏振光。,12,3圆偏振光和椭圆偏振光通过 检偏器后强度的变化,1）圆偏振光通过旋转的检偏器后光强的变化,旋转偏振片P一周，出射光强不变化,出射光强为：,13,2）椭圆偏振光通过旋转的检偏器后光强的变化,偏振片处于任意位置时：,旋转偏振片一周，没有消光现象。,出射光强为：,14,（2）求出 和 及 。,4通过波晶片后光束偏振态的变化,1）光路：,2）求解步骤：,（1）画出入射光的偏振态图,（3）画出出射光的偏振态图,15,3）例题：,已知入射光为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴 与 波晶片光轴的夹角为如图的 求出射光的偏振态？,解：,（1）画出如图所示的 入射光的偏振态,（2） 和 相等,16,（3）出射光即为如下图的左旋椭圆偏振光,4）自然光和部分偏振光，经过 波晶片后，在宏观上仍是自然光或部分偏振光。,17,5）偏振光偏振态变化小结,18,5圆偏振光和椭圆偏振光的检验,1）问题：区分入射光的五种偏振态？,2）区分方法：,1）先用偏振片将五种偏振态分成三组,2）再将偏振片和 波晶片连用， 区分出五种偏振态。,3）具体区分步骤：,（1）将偏振片放入光路，然后慢慢旋转一周。,19,（a）若出射光强有变化，且有消光位置， 则入射光是线偏振光。,（b）若出射光强没有变化，则入射光 为自然光或圆偏振光。,（c）若出射光强虽有变化，但没有消光位置，,则入射光为部分偏振光或椭圆偏振光。,（2）在第二组入射光前依次放置 波晶片 和偏振片，旋转偏振片一周若出射光有 消光位置，则该入射光为圆偏振光， 否则为自然光。,20,（3）先在第三组入射光前放置偏振片，将 偏振片旋至光强最强（或最弱）位置 停止旋转。,（4）在偏振片后面放置 波晶片， 将光轴旋至与偏振片透振方向平行。,（5）将偏振片由前面移至后面， 旋转偏振片一周。,若出射光有消光位置，则入射光为 椭圆偏振光，否则为部分偏振光。,21,4）区分左旋或右旋圆偏振光,（1）区分光路如图所示：,K为 的 波晶片，偏振片P上 的斜线为其透振方向。,22,（2）区分步骤：,（a）旋转偏振片，边旋转边观察， 出现消光位置时停止旋转，,（b）若偏振片透振方向位于一三象限内， 则入射光为左旋圆偏振光。,（c）若偏振片透振方向位于二四象限内， 则入射光为右旋圆偏振光。,23,（3）区分依据：,（a）若圆偏振光为右旋光，则,出射线偏振光的偏振方向位于二四象限。,（b）若圆偏振光为左旋光，则,出射线偏振光的偏振方向位于一三象限。,24,作业：2、3、4,25,
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