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1、12.5 椭圆偏振光和圆偏振光 两个相位相同、振动动方向互相垂直的线线偏振光，它们们的 振动动方程为为:则则任一时时刻这这两个光振动动的合成光矢量为为：光矢量E以角速度旋转，E的端点描绘出椭圆轨迹，这样的 光就是椭圆偏振光。椭圆偏振光可以看成是两个偏振方向互 相垂直、频率相同、有一定相位差的线偏振光的合成.迎着光的传播方向看，若光矢量沿顺时针方向转动，称为 右旋椭圆偏振光，反之称为左旋的。1. 椭圆偏振光在椭圆偏振光中，如果两个分振动的光振幅相等，即 E0x=E0y, 而且两个分振动的相位差2-1=/2，此时 椭圆轨迹变为圆，这样的光就是圆偏振光。2. 圆偏振光3. 椭圆偏振光的获得图中P为偏
2、振片，C为单轴晶片，与P平行放置，其厚度为 d，主折射率为no和ne，光轴平行于晶面并与p的偏振化方 向成夹角。这样这样 的两束频频率相同、振动动方向互相垂直、有一定相位差的 光互相叠加，就形成椭圆椭圆 偏振光。在这种情况下，o光和e光在 晶体中沿同一方向传播，但传播 速度不同，可得两束光通过晶片 后的相位差为式中是单色光在真空中的波长。单单色自然光通过过偏振片P成为线为线 偏振光，其振幅为为E，光振动动 方向与晶片光轴轴的夹夹角为为。此线线偏振光垂直射入晶片C后， 产产生双折射，o光振动动垂直于光轴轴，振幅为为 e光振动平行于光轴，振幅为4. 讨论:(1)适当地选择选择 晶片的厚度d，使得o
3、光和e光的光程差这时这时 相应应地相位差 为为则则两束光通过过晶片后叠加的结结果是一正椭圆椭圆 偏振光，其厚度为为此时时，如果再使=/4，则则Eo=Ee，通过过晶片的光即成为圆为圆 偏振光。使o光和e光的光程差等于四分之一波长的晶片成为四分之 一波片。显然，四分之一波片是对特定波长而言的。(2) 如果晶片的厚度d使得o光和e光的光程差为为相应应的相位差为为则则两束光通过过晶片后叠加的结结果仍为线为线 偏振光，但它的 振动动面入射的线线偏振光转过转过 了2角。=/4时时，可使线线偏 振光的振动动面旋转转/2，这样这样 的晶片称为为二分之一波片， 其厚度为为当入射到检检偏器上的光是圆圆偏振光或椭圆
4、椭圆 偏振光时时，随着 检检偏器的转动转动 ，对对于圆圆偏振光，其透射光强将和自然光的 情况一样样，光强不变变化；对对于椭圆椭圆 偏振光，其透射光强的 变变化和检验检验 部分偏振光是的情况一样样。因此，仅仅用检检偏器 观观察光强的变变化，无法将圆圆偏振光和自然光区分开来；同 样样也无法将椭圆椭圆 偏振光和部分偏振光分开。圆偏振光和自然光或者椭圆偏振光和部分偏振光的根本区 别是相位关系的不同。圆偏振光和椭圆偏振光是由两个有确 定相位差的互相垂直的光振动合成的，合成光矢量作有规律 的旋转。而自然光和部分偏振光在不同振动面上的光振动是 彼此独立的，因而表示它们的两个互相垂直的光振动之间没 有恒定的相位差。根据这一区别就可以将它们区分开。5. 椭圆偏振光和圆偏振光的检验通常区分圆偏振光和自然光的方法是在检偏器上加上一块 四分之一波片。圆偏振光通过四分之一波片后变成线偏振光， 这样再转动检偏器时就可观察到光强有变化，并出现最大光强 和消光。如果是自然光，通过四分之一波片后仍为自然光，转 动检偏器时光强没有变化。检验椭圆偏振光时，应使四分之一波片的光轴方向平行于 椭圆偏振光的长轴或短轴，这样椭圆偏振光通过四分之一波 片后也变成线偏振光，而部分偏振光通过四分之一波片后仍 为部分偏振光。
