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椭圆和圆偏振光的产生与四分之一波片的作用波片是从单轴双折射晶体上平行于光轴方向截下的薄片。若平面偏振光垂直入射波片，且其振动面（振动方向与传播方向所确定的平面）与波片的光轴成角，则在波片内入射光被分解成振动方向互为垂直的两束平面偏振光，称为o光和e光，如图所示。它们的传播方向一致，但在晶体内因传播速度不同而产生一定的相位差，当它们经过厚度为d的波片时，光程差为,即相应的相位差为: ? 式中为入射光波长， 和 分别为波片对o光和e光的折射率。显然，通过波片后的的偏振光，将是沿同一方向传播的两个平面偏振光叠加的结果。由于o光和e光的振幅不等，有一定相位差，且振动方向互相垂直，一般合成为椭圆偏振光。椭圆的形状随o光和e光的相位差值的不同而改变。对于同种波片，决定椭圆形状的因素是入射光的振动方向与波片光轴的夹角以及波片的厚度。若相位差=2k,k=1、2、3，则 故波片的厚度为波长的整数倍，称为全波片，从波片透射的光为平面偏振光。若=（2k+1），k=1、2、3，则波片称为1/2波片(或/2片)，它的最小厚度为： 从波片透射出的光为平面偏振光，但振动面相对于入射光转过2角。 若=（2k+1）/2, k=1、2、3，则波片称为1/4波片(或/4片)，其最小厚度为： 这时一般从波片透射出的光为椭圆偏振光。但是，当=0或=/2时，透射光为平面偏振光；当=/4时，透射光为圆偏振光，如图所示。
