磁光、电光和声光效应课件.ppt

1、1 1、固有旋光现象磁光、电光和声光效应磁光、电光和声光效应 旋光：当一束线偏振光通过某种物质时，光矢量的方向会随着传播距离而逐渐转动。光轴石英晶体一、旋光一、旋光(Optical activity)和旋光效应和旋光效应Optical axisQuartz crystal2 旋光现象的规律：l物质的旋光本领 旋光色散：旋光本领随波长而改变的现象。旋光方向：左旋(levorotatory)、右旋(dextrorotatory)之分。方向的规定：使光矢量顺时针方向旋转的物质为右旋物质，逆时针方向旋转的物质为左旋物质。3 2、旋光现象的物理解释（1825年,菲涅尔）1）将入射线偏光看成是左旋、右旋圆

2、偏光的合成ii12112101 2）左旋、右旋圆偏光在物质内部的折射率不同，因而从物质中出射时获得的位相差不等。dikdniLLLeieiE1211212dikdniRRReieiE12112124 3）合成复振幅(Complex amplitude)2/)(2/)(2/)(1121121121dkkidkkidkkidikdikRLLRLRRLRLeieieeieiEEE 引入：dkkdkkLRLR21215sincos2121iiiiiieeeieeeEdnndkkLRLR21 4）讨论：若左旋圆偏振光传播速度快，nL0，光矢量向逆时针方向转动；若右旋圆偏振光传播速度快，nLnR，0，光矢

3、量向顺时针方向转动。6 3、旋光光学元件：左旋右旋左旋右旋旋光光学元件74、磁致旋光效应磁光效应：在强磁场的作用下，物质的光学性质发生变化。磁致旋光效应（法拉第效应Faraday effect）：在强磁场的作用下，本来不具有旋光效应的物质产生了旋光性质。装置现象公式性质法拉第效应PBAVBl85、磁光效应的应用 （1）单通光闸PBAVBlPA45正向(Positive direction)PA45反向(Reverse direction)9 （2）自动测量量糖计（用来测液体浓度）PKFA10（3）磁光调制（在光通信领域中的应用）PBAVBl系统组成工作原理11 在外界强电场的作用下，某些本来是

4、各向同性的介质会产生双折射现象，而本来具有双折射现象的晶体，其双折射性质也会发生变化。1、泡克耳斯效应(Pockels effect)一级电光效应PzxyXYAKDP（磷酸二氢钾）实验装置一：纵向电光效应二、电光效应二、电光效应(Electro-optical Effect)E12感生折射率差（n-n ）：Ennno3 Elnlnno32)(2引入位相差：出射光强：VnIIIo32020sin2sin13感生折射率差（n-n ）：Ennno 3出射光强：VhlnIIIosin2sin32020PXZAKDP（磷酸二氢钾）实验装置二：横向电光效应（垂直光的传播方向）YlhE142、克尔效应(Ke

5、rr effect)-二级电光效应PA硝基苯克尔效应装置EV2/Eknnnlh15lkEln222引入位相差：出射光强：222020/sin2sinhklVIII16 声波在媒质中传播时，由于应变缘故，使介质折射率随空间和时间发生周期性变化。光通过这种媒质时会发生衍射现象，称为声光效应。声光效应分类：声光效应分类：根据声波波长、光波波长和声光作用长度分两种 -布拉格声光衍射和喇曼-耐斯声光衍射。布拉格声光衍射：声波波长小，作用长度大；喇曼-耐斯声光衍射：声波波长长，作用长度小 三、声光效应三、声光效应(Acousto-optic effect)17 1、布拉格(Bragg)声光衍射（i 不为0，声波波长小，作用长度大）布拉格衍射声波(Sonic wave)波面（s）入射波（）布拉格衍射波（+s）OABOBsBBimkksin218 2、喇曼(Raman)-奈斯声光衍射（i 近似为0，声波波长小，作用长度小）喇曼-奈斯声光衍射im=-1m=0m=+1m=-2衍射波入射波声波kkmmssisinsin