偏振光干涉装置.ppt

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1、偏振光干涉装置,*12-16 偏振光的干涉 人为双折射,一、偏振光的干涉,偏振光干涉的分析,1.振幅关系,通过P2 后，两束光的振动方向平行，振幅为,通过晶体C后的两束光是相干光，相位差为,此两束光合成为一束椭圆偏振光。通过P2 后相位差为,2.相位关系,相长干涉,相消干涉,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。,例题12-21 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

2、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？,解：按题意,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,当偏振片 P1和P2相互正交，,由此可知，把偏振片P2旋转一周再观察透射光时，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。,因为,所以,如果P1和P2不正交，设这时P2和晶片C光轴间的夹角为,以人为（外界）条件使某些非晶体变成各向异性，从而显示出双折射性质，称人为双折射。,应力各向异性v各向不同n各向不同,在一定应力范围内：,二、人为双折射,1.光弹性效应,经人为双折射产生的e光与o光的位相差为,各处 不同各处 不同

3、出现干涉条纹,变 变干涉情况变,各向同性介质在外电场作用下变为各向异性而产生双折射，称为克尔效应；各向异性介质在外电场作用下要改变原有的双折射性质，称为泡克尔斯效应；这两种现象都称为电光效应，也叫电致双折射效应。,2.电光效应,光轴平行于外电场 P2有透射光,克尔效应(1875年),不加电场液体各向同性P2无透射光,加电场液体呈单轴双折射晶体性质，其,当 时，克尔盒相当于一个半波片，P2透光最强。,二次电光效应,其中 E 电场强度，k 克尔常数。,克尔效应引起的e光与o光的相位差为,克尔效应引起的e光与o光的光程差为,若l=3 cm,d=0.8 cm,入射光为=600 nm的黄光，则可得发生

4、k=时的电压为：,克尔盒的应用:高速电光开关，电光调制器。,硝基苯溶液的克尔常数为,克尔盒的缺点:所用液体常有剧毒，易爆炸。,泡克尔斯效应(1893年),不加电场 P2无透射光,加电场晶体变双轴晶体原光轴方向附 加了双折射效应 P2有透射光,泡克尔斯效应引起的相位差：,线性电光效应,其中 noo 光在晶体中的折射率；V 电压；r 电光常数。,应用:电光开关、电光调制器。如军用固体激光测距机。,优点：响应时间短，外加电压低，克尔效应的 十分之一。,佛克脱效应：发生于蒸气中科顿-穆顿效应：发生于液体中,o光在真空中的波长；H磁场强度；C常数。,在外磁场作用下，某些非晶体也会显示出双折射性质，称人为

5、磁致双折射效应。,3.磁致双折射效应,选择进入下一节 12-0 教学基本要求*12-1 几何光学简介 12-2 光源 单色光 相干光 12-3 双缝干涉 12-4 光程与光程差 12-5 薄膜干涉*12-6 迈克耳孙干涉仪 12-7 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 12-8 单缝的夫琅禾费衍射,12-9 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领 12-10 光栅衍射*12-11 X射线的衍射 12-12 光的偏振状态 12-13 起偏和检偏 马吕斯定律 12-14 反射和折射时光的偏振*12-15 光的双折射*12-16 偏振光的干涉 人为双折射*12-17 旋光性*12-18 现代光学简介,