高中物理竞赛—光学篇(基础版)56光的偏振(共41张)课件.ppt

1、2020物理竞赛物理竞赛光的偏振光的偏振1712 光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律1713 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振1714 双折射双折射 偏振棱镜偏振棱镜1715 旋光现象旋光现象1716 偏振光的干涉偏振光的干涉1717 非线性光学现象非线性光学现象复复 习习 圆孔衍射圆孔衍射 光学仪器的分辨率光学仪器的分辨率 衍射光栅衍射光栅 X射线的衍射射线的衍射 全息照相全息照相一、光的偏振性一、光的偏振性1、横波和纵波的区别、横波和纵波的区别偏振偏振纵波：振动方向与传播方向一致，不存在偏振问题；纵波：振动方向与传播方向一致，不存在偏振问题；横波：垂直，存在偏振问题。横波：

2、垂直，存在偏振问题。定义：定义：振动方向振动方向对于传播方向的对于传播方向的不对称性称为偏不对称性称为偏振性。振性。说明：说明：只有横波只有横波才具有偏振现象，才具有偏振现象，偏振现象是横波偏振现象是横波区别于纵波的最区别于纵波的最明显的特征。明显的特征。1712 光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律2、光的偏振性：、光的偏振性：对于平面电磁波，电场强度对于平面电磁波，电场强度矢量矢量光矢量的振动方向光矢量的振动方向于传播方向垂直。于传播方向垂直。HHESE光矢量的振动方向总是与光的传播方向垂直的，即光光矢量的振动方向总是与光的传播方向垂直的，即光矢量的横向振动状态，相对于传播方向不具有

3、对称性，矢量的横向振动状态，相对于传播方向不具有对称性，这种这种光矢量的振动相对于传播方向的不对称性，称为光矢量的振动相对于传播方向的不对称性，称为光的偏振性光的偏振性。光的偏振性说明光波是横波光的偏振性说明光波是横波二、偏振态的分类二、偏振态的分类1、自然光、自然光 各个方向上光振动振幅相同的光，称为各个方向上光振动振幅相同的光，称为自然光自然光。特点：特点：在所有可能的方向上，光矢量的振幅都相等；在所有可能的方向上，光矢量的振幅都相等；自然光可分解为振动方向相互垂直但取向任意的两个线偏振光，自然光可分解为振动方向相互垂直但取向任意的两个线偏振光，它们振幅相等，没有确定的相位关系，各占总光强

4、的一半。它们振幅相等，没有确定的相位关系，各占总光强的一半。自然光的表示方法：圆点与短线等距离地交错、均匀地画出。自然光的表示方法：圆点与短线等距离地交错、均匀地画出。.uuxy2、线偏振光、线偏振光定义：在垂直于传播方向的平面内，定义：在垂直于传播方向的平面内，光矢量只沿某一个固定方向振动，光矢量只沿某一个固定方向振动，则称为则称为线偏振光线偏振光，又称为，又称为平面偏振平面偏振光光或或线偏振光线偏振光。3、部分偏振光、部分偏振光定义：光波中不同方向上的定义：光波中不同方向上的光振动振幅不等，在某一方光振动振幅不等，在某一方向上振幅最大，而与之垂直向上振幅最大，而与之垂直的方向上的振幅最小，

5、则称的方向上的振幅最小，则称为为部分偏振光部分偏振光。特点：部分偏振光两垂直方特点：部分偏振光两垂直方向光振动之间无固定的相位向光振动之间无固定的相位差。差。偏振光的表示法部分偏振光的表示法4、椭圆偏振光和圆偏振光：、椭圆偏振光和圆偏振光：光矢量末端的运动轨迹是椭圆或圆。光矢量末端的运动轨迹是椭圆或圆。圆偏振光圆偏振光线偏光线偏光椭椭圆圆偏偏振振光光在迎光矢量图上，光矢量端点沿逆时针方向旋转的称为在迎光矢量图上，光矢量端点沿逆时针方向旋转的称为左旋偏振光左旋偏振光；沿顺时针方向旋转的称为；沿顺时针方向旋转的称为右旋偏振光右旋偏振光。三、偏振度三、偏振度1、定义：、定义：若与最大和最小振幅对应的

6、光强分别为若与最大和最小振幅对应的光强分别为Imax和和Imin，则，则偏振度的定义为偏振度的定义为minmaxminmaxIIIIP 2、光的偏振度、光的偏振度自然光：自然光：Imax=Imin，P=0，偏振度最小；，偏振度最小；线偏振光：线偏振光：Imin=0，P=1，偏振度最大；，偏振度最大；部分偏振光：部分偏振光：0P1。四、偏振片四、偏振片 起偏和检偏起偏和检偏 1、基本概念、基本概念普通光源发出的是自然光，用于从自然光中获得偏振光普通光源发出的是自然光，用于从自然光中获得偏振光的器件称为的器件称为起偏器起偏器。人的眼睛不能区分自然光与偏振光，用于鉴别光的偏振人的眼睛不能区分自然光与

7、偏振光，用于鉴别光的偏振状态的器件称为状态的器件称为检偏器检偏器2、偏振片、偏振片是一种人工膜片，对不同方向的光振动有选择吸收的性能，是一种人工膜片，对不同方向的光振动有选择吸收的性能，从而使膜片中有一个特殊的方向，当一束自然光射到膜片从而使膜片中有一个特殊的方向，当一束自然光射到膜片上时，与此方向垂直的光振动分量完全被吸收，只让平行上时，与此方向垂直的光振动分量完全被吸收，只让平行于该方向的光振动分量通过，即只允许沿某一特定方向的于该方向的光振动分量通过，即只允许沿某一特定方向的光通过的光学器件，叫做光通过的光学器件，叫做偏振片偏振片。这个特定的方向叫做。这个特定的方向叫做偏偏振片的偏振化方

8、向振片的偏振化方向，用，用“”表示。表示。3、起偏器、起偏器自然光通过偏振片后成为线偏振自然光通过偏振片后成为线偏振光，线偏振光的振动方向与偏振光，线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向一致。片的偏振化方向一致。4、检偏器、检偏器用来检验某一束光是否用来检验某一束光是否偏振光。偏振光。方法：转动偏振片，观方法：转动偏振片，观察透射光强度的变化。察透射光强度的变化。自然光：自然光：透射光强度不透射光强度不发生变化发生变化偏振光：偏振光：透射光强度发生变化透射光强度发生变化 部分偏振光：部分偏振光：偏振光偏振光通过偏振片后，在转通过偏振片后，在转动偏振片的过程中，动偏振片的过程中，透射光强度发生变

9、化。透射光强度发生变化。五、马吕斯定律五、马吕斯定律马吕斯马吕斯(Etienne Louis Malus 1775-1812)法国物理学家及军事工程师。出法国物理学家及军事工程师。出生于巴黎。生于巴黎。1808年发现反射光的偏振，确定年发现反射光的偏振，确定了偏振光强度变化的规律；了偏振光强度变化的规律；1810年被选为巴黎科学院院士，年被选为巴黎科学院院士，曾获得过伦敦皇家学会奖章。曾获得过伦敦皇家学会奖章。1811年，他发现折射光的偏振。年，他发现折射光的偏振。1、马吕斯定律的内容、马吕斯定律的内容强度为强度为I0的偏振光，通过检偏的偏振光，通过检偏器后，透射光的强度为：器后，透射光的强度

10、为：I=I0 cos2其中其中为检偏器的偏振化方为检偏器的偏振化方向与入射偏振光的偏振化方向与入射偏振光的偏振化方向之间的夹角。向之间的夹角。AII0为线偏光的光振动方向为线偏光的光振动方向ON与检偏器透振方向与检偏器透振方向OM间的夹角。间的夹角。0AOMN cos0AA 22020cos AAII 0I20IMo一束光强为一束光强为I0的自然光透过检偏器，透射光强为的自然光透过检偏器，透射光强为I0/22、解释、解释I=I0 cos23、讨论、讨论当检偏器以入射光为轴转动时，透射光强度将有变化。当检偏器以入射光为轴转动时，透射光强度将有变化。起偏器与检偏器偏振化方向平行时：起偏器与检偏器偏

11、振化方向平行时：=0=0 或或=，I=I0，透射光强度最大；透射光强度最大；起偏器与检偏器偏振化方向垂直时：起偏器与检偏器偏振化方向垂直时：=/2=/2 或或=3/2=3/2，I=0，透射光强度最小；，透射光强度最小；为其它角度时，透射光的强度介于为其它角度时，透射光的强度介于0I0之间。之间。马吕斯定律是对偏振光的无吸收而言的，对于自然光并不成立。马吕斯定律是对偏振光的无吸收而言的，对于自然光并不成立。若是自然光若是自然光I0，通过偏振片后，通过偏振片后，II0/2，偏振片在这里实际上起，偏振片在这里实际上起着起偏器的作用。着起偏器的作用。当两个偏振片互相垂直时，光振动沿第一个偏振片偏振化方

12、向当两个偏振片互相垂直时，光振动沿第一个偏振片偏振化方向的线偏振光被第二个偏振片完全吸收，出现所谓的消光现象。的线偏振光被第二个偏振片完全吸收，出现所谓的消光现象。例题：例题：在透振方向正交的起偏器在透振方向正交的起偏器M和检偏器和检偏器 N 之间，插入之间，插入一片以角速度一片以角速度 旋转的理想偏振片旋转的理想偏振片P，入射自然光强为，入射自然光强为I0，试试求由系统出射的光强是多少？求由系统出射的光强是多少？MNPtPNMttAA cossin)2/0 （出出)4cos1)(16/(cossin)2/0220tIttII （出出)cos1(212sin 每旋转偏振片每旋转偏振片P一周，输

13、出光强有一周，输出光强有“四明四零四明四零”。t=00,900,1800,2700时，时，输出光强为零。输出光强为零。t=450,1350,2250,3150时，时，输出光强为输出光强为 。8/0I附、偏振光的应用附、偏振光的应用171713 13 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振一、反射光和折射光的偏振一、反射光和折射光的偏振自然光在两种各向同性介质的分界自然光在两种各向同性介质的分界面上反射和折射时，不但光的传播面上反射和折射时，不但光的传播方向要改变，而且光的偏振状态也方向要改变，而且光的偏振状态也要改变，所以反射光和折射光都是要改变，所以反射光和折射光都是部分偏振光。部分偏振光

14、。in1n2在一般情况下，反射光是在一般情况下，反射光是以垂直于入射面的光振动为以垂直于入射面的光振动为主的部分偏振光；折射光是主的部分偏振光；折射光是以平行于入射面的光振动为以平行于入射面的光振动为主的部分偏振光主的部分偏振光。二、布儒斯特定律二、布儒斯特定律1、布儒斯特定律内容、布儒斯特定律内容反射光的偏振化程度与入射角有关，若光从折射率为反射光的偏振化程度与入射角有关，若光从折射率为n1的介的介质射向折射率为质射向折射率为n2的介质，当入射角满足的介质，当入射角满足120nntgi 这实验规律可用电磁场理论的菲涅耳公式解释。这实验规律可用电磁场理论的菲涅耳公式解释。时，反射光中就只有垂直

15、于入射面时，反射光中就只有垂直于入射面的光振动，而没有平行于入射面的的光振动，而没有平行于入射面的光振动，这时反射光为线偏振光，光振动，这时反射光为线偏振光，而折射光仍为部分偏振光。这就是而折射光仍为部分偏振光。这就是Brewster定律。其中定律。其中i0叫做叫做起偏角起偏角或或布儒斯特角布儒斯特角。2、利用反射和折射时的偏振可以做起偏和检偏、利用反射和折射时的偏振可以做起偏和检偏n1n2i03、说明、说明当入射角是布儒斯特角时，折射光与入射光垂直。当入射角是布儒斯特角时，折射光与入射光垂直。由折射定律：由折射定律：n1sini0=n2sin0 布儒斯特定律：布儒斯特定律：tg i0=n2/

16、n1即：即：n1sini0=n2cosi i0相比较：相比较：cosi i0=sin0故故 i i0=sin0=/2理论实验表明：反射所获得的线偏光仅占入射自然光总能量的理论实验表明：反射所获得的线偏光仅占入射自然光总能量的7.4%，而约占，而约占85%的垂直分量和全部平行分量都折射到玻璃中。的垂直分量和全部平行分量都折射到玻璃中。pi1.51.51.51.01.01.01.0反射光能量较弱，透射光反射光能量较弱，透射光较强。为了获得一束强度较强。为了获得一束强度较高的偏振光，可以使自较高的偏振光，可以使自然光通过一系列玻璃片重然光通过一系列玻璃片重叠在一起的玻璃堆，并使叠在一起的玻璃堆，并使

17、入射角为起偏角，则透射入射角为起偏角，则透射光近似地为线偏振光。光近似地为线偏振光。n1n2i0例题：已知某材料在空气中的布儒斯特角例题：已知某材料在空气中的布儒斯特角 ip=580，求它的折射求它的折射率？若将它放在水中（水的折射率为率？若将它放在水中（水的折射率为 1.33），求布儒斯特角？），求布儒斯特角？该材料对水的相对该材料对水的相对 折射率是多少？折射率是多少？解：解：设该材料的折射率为设该材料的折射率为 n，空气的折射率为，空气的折射率为16.1599.15810 tgntgip放在水中，则对应有放在水中，则对应有2.133.16.1 水水nntgip03.50pi所以：所以：该

18、材料对水的相对折射率为该材料对水的相对折射率为1.2。1714 双折射双折射 偏振棱镜偏振棱镜一、光的双折射现象一、光的双折射现象天然的方解石晶体天然的方解石晶体是双折射晶体是双折射晶体AB1、光的双折射现象、光的双折射现象一束自然光射向石英、一束自然光射向石英、方解石等各向异性介方解石等各向异性介质时，其折射光有两质时，其折射光有两束，这种现象称为束，这种现象称为双双折射现象折射现象。AB2、光轴、光轴某些晶体内有一个确定的方向，在这个方向上，某些晶体内有一个确定的方向，在这个方向上，o光和光和e光的传播速度相同，这个方向称为晶体的光的传播速度相同，这个方向称为晶体的光轴光轴。MMNN说明：

19、说明：沿光轴方向入射的光束，通过晶体不分为两沿光轴方向入射的光束，通过晶体不分为两束光，仍沿入射方向行进。它是一个特征方向。束光，仍沿入射方向行进。它是一个特征方向。具有一个光轴的晶体，称为单轴晶体。具有一个光轴的晶体，称为单轴晶体。例如：方解石、石英等。例如：方解石、石英等。具有两个光轴的晶体，称为双轴晶体。具有两个光轴的晶体，称为双轴晶体。例如：云母、硫黄等。例如：云母、硫黄等。光轴光轴光轴光轴若若沿光轴方向入射，沿光轴方向入射，o光光和和e光具有相同的折射率光具有相同的折射率和相同的波速，因而无和相同的波速，因而无双折射现象。双折射现象。3、寻常光（、寻常光（o光）和非常光（光）和非常光

20、（e光）光）寻常光寻常光：对于晶体一切方向都具有：对于晶体一切方向都具有相同的折射率，且在入射面内传播，相同的折射率，且在入射面内传播，简称它为简称它为o光。光。非常光非常光：它的折射率（即波速）随：它的折射率（即波速）随方向而变化，并且不一定在入射面内方向而变化，并且不一定在入射面内传播，简称为传播，简称为 e 光。光。o光振动方向垂直于该光线（在晶体中）与光轴组成的平面。光振动方向垂直于该光线（在晶体中）与光轴组成的平面。e 光振动方向平行于该光线（在晶体中）与光轴组成的平面。光振动方向平行于该光线（在晶体中）与光轴组成的平面。若光轴在入射面内，若光轴在入射面内，实验发现：实验发现：o光、

21、光、e光光均在入射面内传播，均在入射面内传播，且振动方向相互垂直且振动方向相互垂直。oe4、晶体的主截面、晶体的主截面由光轴和晶体表面的由光轴和晶体表面的法线所组成的平面，法线所组成的平面，称为晶体主截面。例称为晶体主截面。例如，方解石的主截面如，方解石的主截面是一平行四边形。是一平行四边形。5、光的主平面、光的主平面由光轴和晶体内已知光线组成的平面，称为该光线的主平面。由光轴和晶体内已知光线组成的平面，称为该光线的主平面。o光和光和e光有各自的主平面。光有各自的主平面。o光和光和e光都是线偏振光，光都是线偏振光，o光的振动方向垂直于自己的主平面，光的振动方向垂直于自己的主平面，e光的振动方向

22、平行于自己的主平面。光的振动方向平行于自己的主平面。当入射光的入射面与晶体的主截面重合时，当入射光的入射面与晶体的主截面重合时，o光和光和e光都在入射光都在入射面内且振动方向互相垂直。面内且振动方向互相垂直。二、尼科耳棱镜二、尼科耳棱镜ACNM2 2、结构、结构两块特殊要求加工的直角方解石，两块特殊要求加工的直角方解石，光轴在光轴在ACNM平面内方向与平面内方向与AC成成480，入射面取，入射面取ACNM面面方解石的折射率方解石的折射率n0=1.658,ne=1.486，加拿大树胶的折射率，加拿大树胶的折射率n=1.55，O光入射角大于其临界角为光入射角大于其临界角为69012，被全反射，在，

23、被全反射，在CN处为涂黑层所吸收。处为涂黑层所吸收。出射偏振方向在出射偏振方向在ACNM平面平面内的偏内的偏振光振光。e760O2206801 1、引入、引入天然方解石厚度有限，不可天然方解石厚度有限，不可能把能把o光和光和e光分得很开。光分得很开。3 3、尼科耳棱镜可以起偏和检偏、尼科耳棱镜可以起偏和检偏三、惠更斯原理对双折射现象的解释三、惠更斯原理对双折射现象的解释四、波片四、波片 1 1、四分之一波片、四分之一波片 能使出射的两束线偏振光产生能使出射的两束线偏振光产生/2相位差的波片称为四分之一波片相位差的波片称为四分之一波片 41 eonnd 2 2、二分之一波片、二分之一波片 能使出

24、射的两束线偏振光产生能使出射的两束线偏振光产生相位差的波片称为二分之一波片相位差的波片称为二分之一波片21 eonnd 光弹现象光弹现象 五、人为双折射现象五、人为双折射现象20IM M0INEo oFF透明的各向同性介质在机械应力作用下，显示出光学上的各向透明的各向同性介质在机械应力作用下，显示出光学上的各向异性，与异性，与OO为光轴的双折射类似，这种现象叫做光弹效应。为光轴的双折射类似，这种现象叫做光弹效应。实验表明，在一定胁强强范围内：实验表明，在一定胁强强范围内：SFknnoe)(S为材料为材料 E受力的面积。受力的面积。k为胁强光学系数为胁强光学系数 克尔效应克尔效应某些各向同性的透

25、明介质（如非晶体和液体），在外电场某些各向同性的透明介质（如非晶体和液体），在外电场的作用下，显示出双折射现象，称为的作用下，显示出双折射现象，称为克尔效应克尔效应。当外电场撤消当外电场撤消时，这种性质时，这种性质立即消失，因立即消失，因此，也称为此，也称为电电致双折射现象致双折射现象。光轴沿电场强度的方向光轴沿电场强度的方向M M0I20IN+-cc2)(klEnnloe两光通过厚度为两光通过厚度为l 的液体时，的液体时，光程差为：光程差为：若去掉盒内电场，则没有光从若去掉盒内电场，则没有光从N透出。整个系统起透出。整个系统起“光开关光开关”的作用。的作用。通过控制外加电压，可调节输出通过控

26、制外加电压，可调节输出的光脉冲的长短和频率，把电讯的光脉冲的长短和频率，把电讯号转变成光讯号。号转变成光讯号。由于光电效应由于光电效应几乎没有惯性，电讯号的控制速几乎没有惯性，电讯号的控制速度可达度可达10-9 m/s。“光开关光开关”,“光光调制器调制器”、“光断续器光断续器”有极快有极快的速度启闭光路或调制光强，目的速度启闭光路或调制光强，目前广泛应用于高速摄影、电影、前广泛应用于高速摄影、电影、电视和激光通讯等许多领域。电视和激光通讯等许多领域。1715 旋光现象旋光现象一、一、旋光现象旋光现象偏振光通过某些透明物质后，其振动面方将以光的传播方向偏振光通过某些透明物质后，其振动面方将以光

27、的传播方向为轴线转过一定的角度为轴线转过一定的角度，这种现象称为，这种现象称为旋光现象。旋光现象。能够产生旋光现象的物质称为能够产生旋光现象的物质称为旋光物质旋光物质。如石英、糖、酒。如石英、糖、酒石酸钾钠等。石酸钾钠等。右旋物质：右旋物质：迎着光的传播方向观看，使振动面按顺时迎着光的传播方向观看，使振动面按顺时针方向转动的物质，如葡萄糖、石英等。针方向转动的物质，如葡萄糖、石英等。左旋物质：左旋物质：迎着光的传播方向观看，使振动面按逆时迎着光的传播方向观看，使振动面按逆时针方向转动的物质，如果糖等。针方向转动的物质，如果糖等。不同的氨基酸和不同的氨基酸和DNA等也有左右旋的不同，这些是目前生

28、物等也有左右旋的不同，这些是目前生物学研究的课题。学研究的课题。二、旋光物质二、旋光物质MNFC是旋光物质；是旋光物质；F为滤色片；为滤色片；M为起偏器；旋光物体放在两为起偏器；旋光物体放在两个正交的偏振片个正交的偏振片M与与N之间，之间，将会看到视场由原来的零变将会看到视场由原来的零变亮，把检偏器亮，把检偏器 N 旋转一个角度，又可得到零视野。旋转一个角度，又可得到零视野。C三、实验装置三、实验装置实验证明：振动面旋转的角度实验证明：振动面旋转的角度与材料的厚度与材料的厚度d、浓度浓度C 以及入射光的波长以及入射光的波长 有关。有关。l 对于固体：对于固体：定义定义 为旋光系数，它是入射光波

29、长的函数为旋光系数，它是入射光波长的函数lC 对于液体：对于液体：式中式中C为溶液的浓度。为溶液的浓度。四、应用：四、应用：制糖工业，测定糖液浓度的糖量计制糖工业，测定糖液浓度的糖量计1716 偏振光的干涉偏振光的干涉一、椭圆偏振光和圆偏振光一、椭圆偏振光和圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光都是完全偏振光，椭圆偏振光和圆偏振光都是完全偏振光，均可等效为两个具有均可等效为两个具有恒定相位差、相同振动频率、振动方向相互垂直的线偏振光恒定相位差、相同振动频率、振动方向相互垂直的线偏振光。波片可以将垂直入射的线偏光波片可以将垂直入射的线偏光分解成同频率、相互垂直振动分解成同频率、相互垂直振动的的O 光和光和

30、 e光，它们沿同一方光，它们沿同一方向传播。向传播。eO光轴光轴d波片厚度波片厚度d 决定决定O 光、光、e光恒光恒定相位差的大小。因此，可定相位差的大小。因此，可用它来产生椭圆偏振光、圆用它来产生椭圆偏振光、圆偏振光或改变入射的偏振态。偏振光或改变入射的偏振态。20IOAeAMdM是起偏器，经是起偏器，经它可从自然光中它可从自然光中获得垂直射向波获得垂直射向波片片C的线偏光。的线偏光。Cco双折射晶体双折射晶体C光轴平光轴平行于晶体表面，透振行于晶体表面，透振方向与光轴方向之间方向与光轴方向之间的夹角的夹角 垂直射入波片垂直射入波片的线偏光，分的线偏光，分解成解成O光，其光，其振动方向垂直振

31、动方向垂直于入射面，垂于入射面，垂直光轴；分解直光轴；分解成的成的 e光，振光，振动方向平行于动方向平行于入射面，平行入射面，平行于光轴。于光轴。0I cosAAesinAAO若若C为为1/4波片，即波片，即=/2，且若且若=450，则，则出射出射圆偏振光圆偏振光若若C为为1/4波片，且波片，且 450、900或或00，则，则出出射射椭圆偏振光椭圆偏振光 若若C不不为波长片也不是半波片，为波长片也不是半波片，即即 k 时，时，且且 450、900或、或、00 时，则从时，则从C垂直出射椭圆偏垂直出射椭圆偏振光。振光。2)(dnneo经过波片后，经过波片后，O光和光和e光光的相位差：的相位差：1

32、 1、偏振片、偏振片M与与N的透振方向相互垂直的透振方向相互垂直（M N)二、二、偏振光的干涉偏振光的干涉20ICco入射自然光入射自然光M M起偏器起偏器0I线偏光线偏光偏振光干涉偏振光干涉N椭圆椭圆偏光偏光检偏器检偏器cosAAesinAAOMNeAeNAONAocOA/2)(dnneodnneo)(/2 cosAAe sinAAO cossin AAON sincos AAeN MNeAeNAONAocOA因子因子 来源于投影中，来源于投影中，和和 反向反向ONAeNA输出光强与其振幅的平方成正比。输出光强与其振幅的平方成正比。)(/2cos(1sincos2)cos1(sincos2c

33、os2222222222dnnAAAAAAAeoeNONONeN 出出 ,3,2,1 12 220 kkkdnne减弱减弱加强加强 2 2、偏振片、偏振片M与与N的透振方向相互平行（的透振方向相互平行（M/N)MNONAocOAeAeNA sinsin AAON coscos AAeN 2)(/dnneo /22242422/cossincos2sincos AAAA出出结论：结论：除除=450 以外，出射光强均不为零，即以外，出射光强均不为零，即 M/N时，时，不易不易得到相干相消为零的视场。视场相干结果仍然由波片的厚度得到相干相消为零的视场。视场相干结果仍然由波片的厚度 d 决决定。定。,

34、3,2,1 12 220 kkkdnne减弱减弱加强加强 3 3、互补原理、互补原理M N与与M/N输出的相干光强互补输出的相干光强互补22222222242422222/2)sin(coscossincos2sincos)cos1(sincos2AAAAAAAA 出出出出结论结论：在分振动面干涉的装置中，在相互垂直的方位上在分振动面干涉的装置中，在相互垂直的方位上 输出光强互补，输出光强互补，即一个旋转的检偏器从任意两个即一个旋转的检偏器从任意两个 相互垂直的方位，相互垂直的方位，对任意偏振态的光所检出的光对任意偏振态的光所检出的光 强之和，必然等于被检验的偏振态的光强。强之和，必然等于被检验的偏振态的光强。这称为这称为互补原理互补原理。这两个偏振片在由正交向平行方位过渡时，出射光的颜色，这两个偏振片在由正交向平行方位过渡时，出射光的颜色，亮度发生变化的现象，称为色偏振。亮度发生变化的现象，称为色偏振。1717 非线性光学现象非线性光学现象 一、倍频现象一、倍频现象二、混频现象二、混频现象三、自聚焦现象三、自聚焦现象 小小 结结 双折射双折射 偏振棱镜偏振棱镜 旋光现象旋光现象 偏振光的干涉偏振光的干涉 非线性光学现象非线性光学现象作业作业思考题：思考题：P173 22，23，24，25习习 题：题：P177 28，29，30，30复复 习：习：第十七章第十七章