15 第十七章 波动光学.ppt

第1页：第十七章 波动光学

波动光学研究光的波动特性：干涉、衍射、偏振第十七章波动光学B

第2页：光的干涉

光的干涉

第3页：§17-1 光的单色性和相干

§17-1光的单色性和相干性激发辐射发光持续时间激发态上电子的寿命1.热光源发光特点发光是间歇的光波列——长度有限、频率一定、振动方向一定的光波

第4页：同一时刻各原子发出光波的频率、振动

不同原子激发、辐射时彼此没有联系——同一时刻各原子发出光波的频率、振动方向和相位各不相同同一原子不同时刻所发出的波列，振动方向和相位各不相同

第5页：相干性两个独立的光源发出的光

3.相干性两个独立的光源发出的光或同一光源的两部分发出的光都不是相干光同一原子同一次发出的光在空间相遇时是相干光2.单色性单色光：具有单一频率的光波光波：的电磁波色散：红橙黄绿青蓝紫——可见光谱

第6页：分振幅法

分振幅法

利用光在两种介质分界面上的反射光和透射光作为相干光如薄膜干涉4.相干光的获得方法分波阵面法：从同一波阵面上取出两部分作为相干光源如杨氏双缝实验

第7页：§17-2 双缝干涉

§17-2双缝干涉一.杨氏双缝实验1.装置原理

第8页：干涉明暗条纹的位置波程差

2.干涉明暗条纹的位置波程差

第9页：可得干涉明暗条纹的位置明纹暗纹其中

可得干涉明暗条纹的位置明纹暗纹其中

第10页：明暗相间的等间隔条纹

讨论

对应于k=0的明纹称为中央明纹,对应于k=1,k=2,称为第一级,第二级，明纹相邻两明(或暗)纹的间距——明暗相间的等间隔条纹

第11页：条纹变稀疏d和一定时d或Dd或

一定时白光照射

——条纹变稀疏d和D一定时d或Dd或Dxx——条纹变密集xx中央明纹为白色，其它各级为彩色，内紫外红

第12页：I1、I2为两相干光

若，则明纹光强暗纹光强光强分布——I1、I2为两相干光单独在P点处的光强

第13页：明暗条纹分布

二.菲涅耳双镜实验——明暗条纹分布与杨氏双缝实验相同等效为两个虚光源光的干涉

第14页：结果与杨氏双缝实验相反暗纹

三.洛埃镜实验光在镜面反射时有半波损失——结果与杨氏双缝实验相反暗纹

第15页：§17-3 光程与光程差设c为光

一.光程§17-3光程与光程差设c为光在真空中的传播速度，v为光在折射率为n的媒质中的传播速度由折射率定义t时间内，光在介质中传播的距离

第16页：t时间内，光在真空中传播的距离光程

t时间内，光在真空中传播的距离光程：光在某一媒质中走过的几何路程r与该媒质折射率n的乘积nr介质中真空中

第17页：意义：将媒质中的路程

意义

将媒质中的路程折算成真空中的路程，以便比较光程差：相位差：：光在真空中的波长

第18页：透镜的等光程

二.透镜的等光程性AF和CF在空气中传播距离长，在透镜中传播的距离短BF则相反AF、CF和BF的光程相等，它们会聚在F点，形成亮点透镜不会引起附加的光程差

第19页：例1 在杨氏双缝实验中

[例1]在杨氏双缝实验中，用折射率n=1.58的透明薄膜盖在上缝上，并用λ=6.32810－7m的光照射，发现中央明纹向上移动了5条，求薄膜厚度解：P点为放入薄膜后中央明纹的位置

第20页：又因P点是未放薄膜时第N级的位置

又因P点是未放薄膜时第N级的位置可得：

第21页：另解

另解

光程差每改变一个，条纹移动一条因r2光程未变，r1改变了(n-1)x

第22页：§17-4 薄膜干涉

§17-4薄膜干涉——等倾条纹一.薄膜干涉光程差1.反射光干涉

第23页：根据折射定律

根据折射定律

第24页：明、暗纹条件——暗纹——明纹讨论

明、暗纹条件——暗纹——明纹讨论：——等倾干涉由知，光程差是入射角的函数，即光源不同位置发出的光，只要倾角相同，均对应同一干涉级k

第25页：等倾干涉条纹是一组明暗相间的同心

等倾干涉条纹是一组明暗相间的同心圆环，圆环分布内疏外密；半径大的圆环对应的i大，而干涉级k低

第26页：薄膜反射板透镜屏幕

薄膜反射板透镜屏幕

第27页：薄膜反射板透镜屏幕

薄膜反射板透镜屏幕

第28页：e增大，则k增大

e增大，则k增大，圆环中心处有圆环冒出；e减小，则k减小，圆环中心处有圆环吞入垂直入射时有——明——暗

第29页：透射光干涉光程差透射光明、暗纹条件

2.透射光干涉光程差透射光明、暗纹条件——明——暗反射光和透射光互补，反射光干涉加强时，透射光干涉减弱

第30页：例2 在白光下，观察一层折射率为1.

[例2]在白光下，观察一层折射率为1.30的薄油膜，若观察方向与油膜表面法线成300角时，可看到油膜呈蓝色(波长为480nm),试求油膜的最小厚度，如果从法向观察，反射光呈什么颜色?解:需考虑半波损失。根据明纹条件

第31页：k=1时有

k=1时有

第32页：从法向观察，i=0:k=1时

从法向观察，i=0

k=1时：k=2时：——绿色光——紫外光，不可见

第33页：应用1.增透膜玻璃MgF2光

二.应用1.增透膜玻璃MgF2光在膜的上下表面反射时都有半波损失反射光干涉相消时有

第34页：光学厚度

膜的最小厚度为或——光学厚度——此时透射光增强即光学厚度为某一波长的1/4时，则膜为该波长的增透膜

第35页：高反射膜光在每层膜的上下表面

2.高反射膜光在每层膜的上下表面反射时只有一个面有半波损失第一层最小光学厚度为

第36页：第二层最小光学厚度为即每层膜的光学

第二层最小光学厚度为即每层膜的光学厚度都为/4时，可得到该波长的高反射膜波动光学B

第37页：§17-5 薄膜干涉

介质劈§17-5薄膜干涉——等厚条纹一.劈尖干涉设光垂直入射——明——暗棱边处(e=0)，对应k=0的暗纹

第38页：等厚干涉干涉条纹为平行于棱边的明

空气劈对空气劈，光程差为每级明或暗条纹与一定的膜厚e相对应讨论：——等厚干涉干涉条纹为平行于棱边的明暗相间的直条纹。棱边(e=0)处有半波损失时形成暗纹

第39页：相邻两明(或暗)纹对应劈尖的厚度差

相邻两明(或暗)纹对应劈尖的厚度差对空气劈

第40页：等间距变大时条纹变密，反之则变疏

相邻两明(或暗)纹之间的距离——等间距变大时条纹变密，反之则变疏

第41页：劈尖上表面

劈尖上表面向上平移，干涉条纹间距不变，条纹向棱边移动；反之条纹向相反方向移动对空气层：平移距离时有一条条纹移过

第42页：例3 为测定Si上的SiO2厚度

[例3]为测定Si上的SiO2厚度d，可用化学方法将SiO2膜的一部分腐蚀成劈尖形。现用λ=589.3nm的光垂直入射,观察到7条明纹,，问d=?(已知Si:n1=3.42，SiO2:n2=1.50).解：上下面都有半波损失SiO2Si

第43页：因棱边处对应

因棱边处对应于k=0，故d处明纹对应于k=6

第44页：例4 利用劈尖干涉可对工件表面微小缺

例4 利用劈尖干涉可对工件表面微小缺

• [例4]利用劈尖干涉可对工件表面微小缺陷进行检验
• 当波长为的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图
• 问(1)不平处是凸的，还是凹的?(2)凹凸不平的高度为多少?

第45页：解：(1)等厚干涉

解：(1)等厚干涉，同一条纹上各点对应的空气层厚度相等所以不平处是凸的(2)由相似三角形关系得

第46页：平板玻璃平凸透镜

平板玻璃平凸透镜二.牛顿环在厚度为e处——明——暗中心处(e=0):对应k=0的暗纹

第47页：等厚干涉厚度相同的点是一系

讨论

光程差由厚度e决定——等厚干涉厚度相同的点是一系列以0为中心的同心圆环，因此干涉条纹是一系列同心圆环——牛顿环干涉环半径又

第48页：内疏外密

明环半径暗环半径干涉环间的距离——内疏外密

第49页：平凸透镜向上平移时

平凸透镜向上平移时，中心处有圆环吞入；反之则有圆环冒出对空气层：平移距离时有一条条纹移过

第50页：试问(1)油滴与玻璃交界处是明条

试问(1)油滴与玻璃交界处是明条还是暗条?(2)油膜的最大厚度是多少?(3)若油滴逐渐滩开，条纹将如何变化?(油:n2=1.60,玻璃:n3=1.50）[例4]在平面玻璃板上滴一滴油，用=576nm的单色光垂直照射，从反射光中看到图示的干涉条纹。

第51页：解：因n1n3

解：因n1<n2，n2>n3，所以要考虑半波损失由暗纹条件知：交界处e=0对应于k=0的暗纹

第52页：中心点为k=4的暗纹最外暗环逐渐

中心点为k=4的暗纹最外暗环逐渐向外扩大，中心点明暗交替变化，条纹级数逐渐减少

第53页：§17-6 迈克尔逊干涉仪补偿玻璃板半

§17-6迈克尔逊干涉仪补偿玻璃板半透明镀银层一.原理M1固定M2可移动

第54页：圆环M2平移

设M1与M2’之间的空气层厚度为d讨论：M1和M2严格垂直:空气薄膜干涉——圆环M2平移：——干涉条纹移动数目

第55页：M1和M2不严格垂直

M1和M2不严格垂直

空气劈干涉M2移动/2，则有一条纹移过二.应用已知某光波波长，数出n，则可测长度d数出n和读出d，可测光波波长

第56页：§17-7 光的相干

§17-7光的相干性一.相干长度光程差不大光程差较大不相干相干

第57页：光波列长度相干时间：波列长度所对应

相干长度

两个分光束能产生干涉效应的最大光程差——光波列长度相干时间：波列长度所对应的时间二.光源非单色性对干涉条纹的影响：谱线宽度不同波长的光是非相干的范围内同种波长的光相干

第58页：重叠处的光强为每种波长光

重叠处的光强为每种波长光的相干条纹的非相干叠加干涉条纹的可见度下降波长为的第K+1级条纹与波长为的第K级条纹重合时，条纹不能分辩，干涉现象消失

第59页：相干长度与单色光的线宽成反比

最大光程差为——相干长度与单色光的线宽成反比

第60页：光源宽度对干涉条纹的影响将面光

三.光源宽度对干涉条纹的影响将面光源看成是无数个互不相干的线光源组成每个线光源在屏上形成一套干涉条纹，彼此错开

第61页：总的光强

总的光强为各个干涉条纹的非相干叠加干涉条纹的可见度下降

第62页：光的衍射

光的衍射光的衍射B

第63页：§17-8 光的衍射现象

衍射现象：波偏离直线传播的现象§17-8光的衍射现象惠更斯—菲涅耳原理一.光的衍射现象

第64页：分类菲涅耳衍射

二.分类菲涅耳衍射

光源和显示屏中的一个或两个与衍射孔(缝)相距为有限远光源显示屏孔(缝)

第65页：夫朗和费衍射

夫朗和费衍射

光源和显示屏与衍射孔(缝)相距为无限远(入射和衍射光都是平行光,一般通过透镜实现)

第66页：惠更斯－菲涅耳原理

菲涅耳假定

波在传播时，从同一波阵面上各点发出的子波，经传播而在空间某点相遇时，产生相干叠加三.惠更斯－菲涅耳原理——惠更斯－菲涅耳原理

第67页：§17-9 单缝夫朗和费衍射

一.实验装置§17-9单缝夫朗和费衍射

第68页：菲涅耳波带法λ2λ2λ2λ2

二.衍射图像的分布规律——菲涅耳波带法λ2λ2λ2λ2

第69页：2个波带A0和0B波带上对应

BC=asin=2(l /2)——2个波带A0和0B波带上对应点发出的子波到达P点时的位相差为，相互干涉抵消——P点为暗纹BC=asin=3(l/2)——3个波带有一个波带未被抵消——P点为明纹

第70页：n个波带n为偶数：成对干涉抵消

BC=asin=n(l /2)——n个波带n为偶数：成对干涉抵消——暗纹n为奇数：剩一个波带未被抵消——明纹——明纹——暗纹

第71页：asin不等于l/2的整数倍时,光

asin不等于l/2的整数倍时,光强介于最明与最暗之间中央明纹：两第一级暗纹中心间的明纹半角宽讨论：线宽度

第72页：其它相邻明(暗)纹的间距是中央亮

其它相邻明(暗)纹的间距是中央亮纹宽度的一半l变化则衍射位置变化；l一定时，a越小，衍射作用越明显

第73页：中央明区最亮，随级数增大，亮度

中央明区最亮，随级数增大，亮度迅速减小

第74页：例1 在单缝衍射实验中

例1 在单缝衍射实验中

• [例1]在单缝衍射实验中，透镜焦距为0.5m，入射光波长λ=500nm，缝宽a=0.1mm
• 求(1)中央明纹宽度
• (2)第一级明纹宽度解：中央明纹宽度

第75页：第一级明纹宽度

第一级明纹宽度为第一级暗纹和第二级暗纹间的距离

第76页：§17-10 光学仪器的分辨率

§17-10光学仪器的分辨率一.圆孔的夫朗和费衍射爱里斑第一级暗环衍射角满足

第77页：能分辨二.光学仪器分辨率

能分辨二.光学仪器分辨率

第78页：不能分辨恰能分辨爱里斑最小分辨角

不能分辨恰能分辨爱里斑最小分辨角

第79页：瑞利准

瑞利准则

对光学仪器来说，如果一个点光源衍射图样的中央最亮处刚好与另一个点光源衍射图样的第一个最暗处相重合，则这两个点光源恰好为该仪器所分辨爱里斑分辨率光的衍射B

第80页：§17-11 衍射光栅

§17-11衍射光栅一.光栅的结构和用途由许多等宽等间距的狭缝构成类型：透射光栅，反射光栅透射光栅反射光栅

第81页：光栅常数

——光栅常数——相邻两缝光线的光程差

第82页：光栅衍射图样的形成光

二.光栅衍射图样的形成光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果1.光栅的多缝干涉相邻两缝光束间的相位差为

第83页：光栅方程

设光栅有N条缝讨论

a =2kp此时合振幅最大——光栅方程——出现明纹(主明纹)

第84页：出现暗纹m的取值

出现暗纹m的取值

此时围成m个正多边形,合振幅为零

第85页：每两个相邻主明纹之间有N-1条暗

每两个相邻主明纹之间有N-1条暗纹和N-2条次明纹极小:1次明纹:0N=2极小:3次明纹:2N=4极小:5次明纹:4N=6光栅条数越多,暗区越宽,明纹越窄

第86页：缺级级数

2.单缝衍射对多缝干涉的影响若在某一衍射角下同时满足多缝干涉极大单缝衍射极小——缺级级数各主极大受单缝衍射的调制，某些位置出现缺级

第87页：单缝衍射多缝干涉光栅衍射

单缝衍射多缝干涉光栅衍射

第88页：光线斜入射相邻两缝光线的光程差

三.光线斜入射相邻两缝光线的光程差斜入射时的光栅方程为

第89页：光栅光谱一级光谱二级光谱三级光谱

四.光栅光谱复色光入射时，除中央明纹外，不同波长的同级明纹以不同的衍射角出现——光栅光谱一级光谱二级光谱三级光谱

第90页：例2 双缝缝距d=0.40mm

[例2]双缝缝距d=0.40mm,两缝宽度都是a=0.08mm，用波长λ=480nm的平行光垂直照射双缝,在双缝后放一焦距f=2.0m的透镜,求:(1)在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉条纹的间距△x; (2)在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目解：对双缝干涉第k级明纹有

第91页：第k级明纹在屏上的位置

第k级明纹在屏上的位置

第92页：即在单缝衍射中央明纹范围内

即在单缝衍射中央明纹范围内，只有级明纹出现所以双缝干涉明纹的数目

第93页：例3 一平面透射光栅

例3 一平面透射光栅

• [例3]一平面透射光栅，在1mm内刻有500条纹
• 现用λ=0.59×10-3mm钠光谱观察
• 求(1)光线垂直入射时,最多能看到第几级光谱？(2)光线以300角入射时，最多能看到哪几条光谱?解：光栅常数为

第94页：当时，k最大取整，即垂直入射时

当时，k最大取整，即垂直入射时，最多能看到第三级光谱

第95页：入射线与衍射线同侧时取整，最多能

入射线与衍射线同侧时取整，最多能看到第五级光谱入射线与衍射线异侧时取整，只能看到第一级光谱即共可看到-1, 0,1,2,3,4,5七条光谱

第96页：例4 波长为700nm的单色光

[例4]波长为700nm的单色光，垂直入射在平面透射光栅上，光栅常数为3×10-4cm，缝宽为10-4cm。求(1)最多能看到第几级光谱?(2)哪些级出现缺级现象?解:时取整，即最多可看到第四级光谱

第97页：第三级出现缺级即光屏上实际呈现级数

满足时缺级又时缺级——第三级出现缺级即光屏上实际呈现级数为4-1=3，对应于明纹k=-4,-2,-1,0,1,2,4共七条

第98页：§17-12 x射线衍射德国物理学

一.x射线§17-12x射线衍射德国物理学家伦琴1895年11月发现12月22日伦琴为夫人的手拍下了第一张x光照片1901年伦琴获第一个诺贝尔物理学奖

第99页：阳极阴极x射线管x射线由高速电子流

阳极阴极x射线管x射线由高速电子流轰击阳极而得波长在0.01—10nm的电磁波，介于紫外和射线之间

第100页：底片晶体铅板x射线

底片晶体铅板x射线衍射实验已是晶体结构研究的重要手段1914年劳厄获诺贝尔物理学奖1912年德国物理学家劳厄利用晶体中规则排列粒子作为三维光栅，观测到了x射线衍射图样——波动性

第101页：布拉格方程因利用x射线

二.布拉格方程晶面晶面间距掠射角英国的布拉格父子提出解释干涉加强时：——布拉格方程因利用x射线研究晶体结构，1915年布拉格父子同获诺贝尔物理学奖

第102页：诺贝尔奖颁奖现场

诺贝尔奖颁奖现场

第103页：第十七章 光的偏振

光的偏振第十七章光的偏振

第104页：§17-13 自然光和偏振光光波是电磁

§17-13自然光和偏振光光波是电磁波，电磁波中起光作用的是电场矢量(光矢量)偏振态：光矢量的振动状态五种偏振态：自然光，线偏振光,部分偏振光,椭圆偏振光,圆偏振光

第105页：自然光在垂直于光传播方向的平面

1.自然光在垂直于光传播方向的平面内，沿各个方向都有光振动，且各个方向光矢量的振幅相等的光

第106页：线偏振光光矢量只沿一个固定方向振动

2.线偏振光光矢量只沿一个固定方向振动的光(又称平面偏振光)振动面光矢量

第107页：部分偏振光在垂直于光传播方向的平面

3.部分偏振光在垂直于光传播方向的平面内，各方向都有光振动，但振幅不等的光

第108页：在垂直于光的传播方向的平面内，光

在垂直于光的传播方向的平面内，光矢量以一定的频率旋转。矢量端点轨迹为椭圆时称其为椭圆偏振光，轨迹为圆时称其为圆偏振光4.圆偏振光和椭圆偏振光

第109页：§17-14 起偏与检偏马吕斯定律

偏振片§17-14起偏与检偏马吕斯定律一.起偏与检偏偏振片：吸收某方向光振动，而与其垂直方向的光振动能通过的装置偏振化方向偏振化方向：能通过光振动的方向

第110页：利用偏振片检验光线的偏振化程度

利用偏振片检验光线的偏振化程度，称为检偏自然光通过偏振片后变为线偏振光，称为起偏起偏检偏

第111页：马吕斯定律

二.马吕斯定律——马吕斯定律

第112页：a=0或a=1800时

a=0或a=1800时,I2=I1光强最强讨论：a=900或a=2700时,I=0光强最弱

第113页：

第114页：例1 两平行放置的偏振片

[例1]两平行放置的偏振片,偏振化方向成300角,自然光垂直入射后,透射光与入射光的强度之比为多少? (分别讨论无吸收和10%的吸收的情况)解：无吸收时根据马吕斯定律

第115页：10%吸收时

10%吸收时

第116页：例2 如图,P1、P2为两块偏振片

例2 如图,P1、P2为两块偏振片

• [例2]如图,P1、P2为两块偏振片，现以强度为I1的自然光和强度为I2的线偏振光同时垂直入射于P1，在E处观察通过P1和P2后的光强
• (1)P1任意放置后不动,将P2以光线方向为轴转动一周,计算并讨论这时在E处所观察到的光强变化情况
• (2)要在E处得到最大光强,应如何实现?

第117页：解：设P1、P2的偏振

解：设P1、P2的偏振化方向夹角为入射线偏振光振动方向与P1的偏振化方向夹角为对自然光：

第118页：线偏振光

线偏振光

因I1’’和I2’’是非相干光即在E处观察到的光强随P1的转动而周期性变化

第119页：在E处得到最大光强，须同时满足则时时

在E处得到最大光强，须同时满足则时时

第120页：§17-15 反射和折射时光的偏振

§17-15反射和折射时光的偏振一.部分偏振现象自然光在两各向同性媒介分界面上反射和折射时，反、折射光均成为部分偏振光特点：反射光垂直入射面的振动较强，折射光反之

第121页：布儒斯特定律1812年布

二.布儒斯特定律1812年布儒斯特发现，当入射角为某特定值时，反射光为振动方向垂直于入射面的线偏振光布儒斯特角此时有由折射定律

第122页：布儒斯特定律

布儒斯特定律说明

i= i0时，反射光为线偏振光，而折射光仍然是部分偏振光，但此时偏振化程度最高

第123页：让自然光通过玻璃片堆，可使折射光

让自然光通过玻璃片堆，可使折射光的偏振化程度增加。玻璃片足够多时，可使折射光为完全偏振光反射光光强较弱，折射光较强

第124页：例3 将一介质平板放在水中

[例3]将一介质平板放在水中,板面与水平面的夹角为，如图。已知折射率n水=1.333，n介质=1.681，要使水面和介质面反射光均为线偏振光,求解：如图所示根据布儒斯特定律

第125页：例3 将一介质平板放在水中（续）

又

第126页：§17-16 光的双折射现象

§17-16光的双折射现象一.双折射现象双折射双折双折方解石晶体o光e光寻常光(o光)：遵守折射定律非常光(e光)：不遵守折射定律

第127页：

第128页：双折射光的偏振特点

二.双折射光的偏振特点1.概念光轴：光线在晶体中沿某一方向传播时不发生双折射现象，这一方向称为晶体的光轴只有一个光轴(如方解石、石英)的晶体为单轴晶体；有两个光轴(如云母、硫磺)的晶体为双轴晶体

第129页：主截面

主截面

光轴和晶体表面法线组成的平面主平面：某一光线(o光或e光)与光轴组成的平面光轴法线o光e光

第130页：光轴法线一般情况下，e光

光轴法线一般情况下，e光不一定在入射面内，o光和e光的主平面并不重合光轴o光光轴e光主截面o光主平面e光主平面

第131页：o光和e光均为线偏振光

o光和e光均为线偏振光2.特点o光的振动方向垂直于它自己的主平面，e光的振动方向平行于它自己的主平面o光e光

第132页：当入射面是晶体的主截面时,o光

当入射面是晶体的主截面时,o光和e光的主平面重合，此时o光与e光的振动方向相互垂直光轴

第133页：双折射现象的解释原

三.双折射现象的解释原因

o光在晶体内的速度是各向同性的,而e光却是各向异性的o光：子波波面为球形面.e光：子波波面为椭球面正晶体负晶体

第134页：光轴惠更斯原理解释

光轴光轴惠更斯原理解释

第135页：光轴光轴

光轴光轴

第136页：加拿大树胶

加拿大树胶四.尼科尔棱镜方解石晶体

第137页：光轴光的偏振

光轴光的偏振

第138页：§17-17 椭圆和圆偏振光波片o光

一.椭圆偏振光和圆偏振光的获得§17-17椭圆和圆偏振光波片o光和e光同频率、振动方向垂直，但无固定的位相差光轴o光和e光由同一光矢量分解而得，在传播方向任一点它们有固定的位相差

第139页：偏振片光轴穿过d厚度后，o光和e光

偏振片光轴穿过d厚度后，o光和e光得光程差为

第140页：当D=kp时，轨迹为一条直线

当D=kp时，轨迹为一条直线

• 当D=kp时，轨迹为一条直线
• 此时椭圆偏振光退化为线偏振光当Dkp时，轨迹为一椭圆位相差为讨论：当D=kp+p/2时，轨迹为正椭圆偏振光
• 若Ae=Ao,轨迹为圆偏振光,此时q=450

第141页：四分之一波片(l/4

二.四分之一波片四分之一波片(l/4波片):晶体厚度恰能使o光和e光光程差为l/4的晶片即

第142页：线偏振光

线偏振光通过l/4波片后将变为椭圆(圆)偏振光光轴线偏振光椭圆(圆)偏振光讨论：圆或主轴与波片光轴平行的正椭圆偏振光通过l/4波片后可变为线偏振光

第143页：或位相差为的两相互垂直谐振动

或位相差为的两相互垂直谐振动的合成经波片:产生位相差线偏振光线偏振光圆偏振光椭圆偏振光正椭圆:(圆)透射时:

第144页：二分之一波片(l/2

三.二分之一波片二分之一波片(l/2波片):晶体厚度恰能使o光和e光光程差为l/2的晶片即：

第145页：线偏振光通过l/2波片后仍为线偏振

线偏振光通过l/2波片后仍为线偏振光，但振动方向与原振动方向相比转过2q角讨论：

第146页：圆偏振光通过l/2波片后仍为圆偏振

圆偏振光通过l/2波片后仍为圆偏振光，但转动方向与原来的相反

第147页：偏振光的检验方法

四.偏振光的检验方法

第一步：让光通过检偏器,并让检偏器旋转一周，则线偏振光:两次光强最大,两次为零部分偏振光和椭圆偏振光：两次光强最大,两次最小,但不为零检偏器自然光和圆偏振光：光强始终不变

第148页：第二步

第二步

区别自然光与圆偏振光，部分偏振光与椭圆偏振光圆偏振光和椭圆偏振光：由两个有确定位相差的相互垂直的光振动合成而成自然光和部分偏振光：不同振动面上的光振动彼此独立，即两个相互垂直的振动之间没有恒定的位相差

第149页：基本方法

基本方法

在检偏器前加一块l/4波片区别自然光和圆偏振光:检偏器后圆偏振光成为线偏振光，转动检偏器，有最大光强和消光的为圆偏振光，没有变化的则为自然光经l/4波片

第150页：区别部分偏振光和椭圆偏振光

区别部分偏振光和椭圆偏振光:l/4波片的光轴方向平行于椭圆偏振光的长轴或短轴,经l/4波片后椭圆偏振光变为线偏振光，可根据光强的变化进行区别

第151页：§17-18 偏振光的干涉

一.偏振光干涉原理起偏器检偏器单色自然光双折射晶片光轴§17-18偏振光的干涉

第152页：振动方向垂直，位相差固定振幅

经晶片

o光和e光的位相差为——振动方向垂直，位相差固定振幅为

第153页：满足相干条件振幅

经检偏器

o光和e光都沿检偏器的偏振化方向振动，但振幅矢量方向相反(附加位相差)——满足相干条件振幅为：——振幅相等

第154页：两相干偏振光总的位相差为讨论

两相干偏振光总的位相差为讨论：D=2kp或(no-ne)d=(2k-1)l/2:D=(2k+1)p或(no-ne)d=kl:干涉极大，视场最亮干涉极小，视场最暗

第155页：色偏振晶片厚度

白光入射则出现色彩——色偏振晶片厚度不均匀时，出现干涉条纹二.人工双折射各向同性非晶体在人为条件下，变为各向异性而产生的双折射现象

第156页：光弹性效应检偏器起偏器在机械力作用

1.光弹性效应检偏器起偏器在机械力作用下产生的双折射现象实验表明：k：比例系数，p：压强

第157页：即随p的变化而变化，材料内部胁强

即随p的变化而变化，材料内部胁强不均匀时将出现干涉条纹

第158页：检偏器起偏器

检偏器起偏器2.克尔效应在强电场作用下产生的双折射现象克尔盒实验表明：k：克尔系数，E：电强强度，0：光在真空中的波长

第159页：可制作为“光开关”

经极板后两光的光程差为即电压变化时变化，从而使透过P2的光强随之变化——可制作为“光开关”