1、CH7-5 偏振光的干涉 interference of polarized light,7.5 偏振光的干涉,P2后o光e光 振动方向相 同，位相差 ,?有无条纹, 晶体光轴在偏振片P1与P2的透振方向之间,因子来源于投影中， 和 反向,输出光强与其振幅的平方成正比。,相干相消,相干相长, 晶体光轴在偏振片P1与P2的透振方向之外,（特殊情况）,1）,2）,有,正交,平行,讨论, 劈尖形晶片产生的的干涉现象,两偏振片平行 在同以厚度处 满足,亮纹平行于棱边的直线等厚干涉图样,-亮纹,-暗纹,-干涉是由位相差恒定的o光、e光得到的 -在同一厚度的晶片处出射位相差恒定的两束偏振光 -二者在P2处
2、得到同一方向振动 -进行相干,转动P2，当P2与P1垂直-亮纹暗纹,暗纹亮纹,显色偏振,白光入射晶片(厚度均匀),1-相差1满足干涉相长-该色光强为极大IM,o光e光之间相差,2-相差2满足干涉相消-该色光强为极小Im =45Im=0该色光在屏上消失,屏上呈现2的互补色,显色偏振,1.?由显色偏振验测在两偏振片之间的薄片是否是晶片,2.波晶片：可根据屏上呈现的颜色判断出发生干涉相消的光波波长,从而求出晶片的 或d值.,若波晶片尖劈形状 用白光照明-在某种波长出现暗纹的地方 -显示出它的互补色-整个屏上的条纹平行于棱边,波晶片厚度不均匀-则整个屏上呈现不规则的彩色花样 转动任何一个元件-彩色会随
3、之发生改变.,会聚偏振光的干涉,或P1/P2 屏上-以透镜光心为中心的同心圆环,图样解释,1.圆环纹的形成,2.十字的形成,十字,在P1方向和垂直方向出现 十字,-周期性变化 明暗交替的干涉圆环,与P1/P2在屏上呈现互补色,例1 厚为0.025mm的方解石晶片,其表面平行于光轴,置于正交尼科耳棱镜之间,晶片的主截面与它们成45角.试问: (1) 在可见光范围内,哪些波长不能通过? (2) 若转动第二个尼科耳棱镜,使其主截面与第一个尼科耳棱镜相平行,哪些波长不能通过?,解 (1)这是一个由偏振光干涉引起的显色问题.因为 随波长的变化很小,可以不考虑其色散.当N1N2时,两个分振动的位相差为,时
4、,两分振动干涉相消,钠黄光通过此晶片后,o光和e光的光程差为,(2)若使N1/N2,二分振动满足相象消,例 2.两个偏振片的透振方向夹角为60,将一块楔角 的石英尖劈置于两偏振片之间,其光轴与两偏振片透振方向均成30角,用一波长 平行钠黄光照明.已知石英的主折射率试求干涉条纹间距以及条纹可见度.,x,劈尖后垂直振动偏振光间的位相差,干涉相消,出现暗纹,即在劈尖顶点为零级条纹暗纹.,条纹间距,偏振光干涉的强度分布,暗纹,亮纹,当两个偏振光平行或正交时, ,条纹可见度为1.,CH7-6 旋光性及圆二色性 optical active phenomenon and circular dichrois
5、m,当线偏振光沿某些晶体(如石英)的光轴方向传播,或通过某些溶液(如蔗糖、酒、石酸溶液)时，它的振动面将以光的传播方向为轴旋转,这种现象称为旋光现象,偏振光振动面旋转的角度与旋光物质的厚度d成正比,溶液旋光物质,称为该晶体的旋光率,单位是度/毫米,7.6旋光性及圆二色性,迎着光的传播方向看,使振动面沿顺时针方向旋转的 物质称为右旋物质,逆时针方向旋转的称为左旋物质.,左旋 右旋,旋光率与波长的关系,各向异性的介质中,右旋晶体中,右旋圆偏振光传播速度较快,左旋晶体中左旋圆偏振光传播速度较快,圆双折射解释旋光现象,EL和ER的合成矢量E即 为出射线偏振光的光矢量.,光矢量反时针旋转角度,左旋晶体
6、， ，即,右旋晶体 ， 即,反时针旋转,顺时针旋转,物质对入射光所分解成的左旋、右旋 圆偏振光的吸收率AL和AR不完全相同,通过厚度为d的旋光物质后,射出的两束圆偏振光的位相差为由于不等同的吸收-它们的振幅不再相等,出射光为两束频率相同、振幅不等、有一定位相差 -左旋、右旋圆偏振光-合成为椭圆偏振光,ER,圆二色性,合成的椭圆偏振光的特征值,椭圆值和吸收率差 都可以用来描写圆二色性,例1 在两个尼科耳棱镜之间插入一块石英片,可以消除眼睛最敏感的黄绿光(=5500),设对此波长的旋光率为24/mm.求下列情况下晶片的厚度: (1) 两尼科耳棱镜主截面正交; (2) 两尼科耳棱镜主截面平行.,解
7、(1)若N1N2,要消除黄绿光,应该使该波长的光在通过石英旋光晶片后,振动面旋转180,则(1) 若N1/N2,应使黄绿光通过石英片后,振动面旋转90,则即晶片厚度为3.75mm的奇数倍时能对此波长消光.,例2 如何用一个白光光源和两个偏振片确定一个厚度为1mm的石英 旋光片是左旋还是右旋的?,解 旋光率是波长的函数,有表7.7-A可知,旋光率随波长增大而减小,而且当旋光片厚度不超过1mm时,光矢量的旋转角度不会超过90.利用旋光色散,将待测旋光片K置于两平行偏振片P1,P2之间,用白光照明,如图所示.若K为右旋石英片,则可见光中各种波长的光矢量经K后都向右旋转,且波长越短的光,其光矢量旋转的角度越大.这时,若将偏振片P2向右旋转,就会看到P2后的透射光的颜色随P2的旋转向短波方面变化,即红-橙-黄-蓝-紫.若K为左旋石英片,则须将P2向左旋转,才能见到P2后颜色向短波方面变化.于是根据上述过程P2的旋转方向可以判别K的旋光方向.,
