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尼科耳棱镜 渥拉斯顿棱镜 波晶片
尼科耳棱镜 渥拉斯顿棱镜 波晶片
主要内容：
1. 尼科耳棱镜
2. 渥拉斯顿棱镜
3. 波晶片
尼科耳棱镜
利用晶体制成一些棱镜或者器件可以从自然光中获得
高质量的线偏振光.这一点比偏振片和玻璃堆等偏振
器更优越.
o
光轴
加拿大树胶
e
出射的是一束振动方向在纸面内的线偏振光.
渥拉斯顿棱镜
o
e
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
e光
o光
o光
e光
出射的是两束相互分开的、振动方向相互垂直的线偏振光.
波晶片
1. 波晶片
一种由晶体制造的光学器件.由单轴晶体上切割下来的平行薄片，其表面与晶体的光轴平行.
2. 光在波晶片中的传播特性
x
y
z
o光和e光光矢量振幅为
o光和e光通过波晶片后
的光程差为
相位差为
3. 波晶片分类
波片
半波片
全波片
说明:
3. 一定的波晶片是针对某一特定波长而言的.
从波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
一般它们合成为一束椭圆偏振光
当 = /4时， = /2， 3 /2， ，合成光为圆偏振光
1. 线偏振光通过1/4波片可以获得椭圆或圆偏振光，反之亦然。
2. 线偏振光通过半波片使线偏振光振动面转过2 角度。
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
光轴平行最大光强或最小光强方向放置或光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴放置
线偏振光
I变, 无消光
4. 椭圆与圆偏振光的检偏
偏振光的干涉
1. 偏振光的干涉实验装置
2. 实验现象
单色光入射，波晶片厚度均匀，屏幕上光强均匀分布且
稳定不变.
转动任何一个元件，屏幕上光强发生变化，但仍然光强
分布均匀.
白光入射，波晶片厚度均匀，屏幕上出现单一颜色.
转动任何一个元件，屏幕上颜色变化.
白光照射时，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.
单色光入射，波晶片厚度不均匀，
白光入射，波晶片厚度不均匀，屏幕上出现彩色干涉图.
屏幕上出现干涉图样.
3. 偏振光的干涉原理
各个区域光矢量偏振状态
单色自然光
线偏振光
两束频率相同，振动方向相互垂直，具有恒定相位差的线偏振光.即椭圆偏振光.
两束频率相同，振动方向平行，具有恒定相位差的线偏振光.满足相干条件.
屏幕上光强分布
光轴
(1) 单色自然光通过偏振片P1后的光强为 ，振幅为 A1
(2) 晶体中o光和e光的振幅
通过厚度为d 的晶体，o光和e光之间相位差
(3) 通过偏振片P2两分振动振幅
(4) 考虑A2o， A2e附加相位差
说明
是否存在附加相位差要具体考虑.
光轴
该情况无需附加相位差p .
(5) 屏幕上光强
经过偏振片2 出射的两束光：
振动方向平行，频率相同，
相位差恒定，满足干涉条件.
屏幕上光强
— 干涉相长
— 干涉相消

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