高二物理物理竞赛偏振光的干涉及其应用课件.pptx

1、偏振光的干涉及其应用、偏振光的干涉及其应用1偏振光偏振光 的干涉的干涉1）光路）光路 2）实验）实验 现象现象3）光强分布）光强分布 1P2PKoe光轴光轴1P2P01E1eE1oE2eE2oE（1）从偏振片）从偏振片 出射后出射后设单色平行自然光垂直入射到偏振光干涉装置上设单色平行自然光垂直入射到偏振光干涉装置上1P101cos()EEt，沿，沿 方向振动的线偏振光。方向振动的线偏振光。1P（2）投射到波晶片上后）投射到波晶片上后101cos,eEE101sinoEE1cos() ,eeEEt e1cos()ooEEt入，（3）从波晶片出射后）从波晶片出射后1cos() ,eeEEt e1cos()ooEEt o入，（4）从偏振片）从偏振片 出射后出射后2P201coscos,eEE201sinsinoEE222oeEEE_22_222EEEI2222222222coseoeoIEEEE E出出入 22cos()cos()eoEt eEt o出4）坐标轴投影相位差）坐标轴投影相位差 （1）定义：）定义：两垂直光振动通过偏振片两垂直光振动通过偏振片 时，时， 沿透振方向投影产生的相位差。沿透振方向投影产生的相位差。 （2）确定方法：）确定方法：轴和轴和 轴的正方向分别轴的正方向分别向向 的透振方向投影的透振方向投影2Poe2P若两个投影分量方向相同，则若两个投影分量方向相同，则0 若两个投影分量方向相反，则若两个投影分量方向相反，则 （3）确定依据）确定依据光束到达偏振片光束到达偏振片 时，若时，若2P0入则两垂直光振动同步：则两垂直光振动同步： 1cos()eeEEt e1cos()ooEEt o（4）注意：）注意：（a） 只有只有 和和 两个取值两个取值02()oenn d（c）有多种取值）有多种取值（b）入 轴和轴和 轴的正方向向轴的正方向向 投影的相位差投影的相位差正是两同步瞬时光振动向正是两同步瞬时光振动向 的投影结果的投影结果oe2P得到的是仅仅由于向得到的是仅仅由于向 投影引起的相位差投影引起的相位差2P2P5）特殊情况的光强度）特殊情况的光强度0452222201/4eoEE，E1eE1oEeo1P2Po452eE2oEo451P2Poe2eE2oE1oE1eE时：时： 21PP 0出21/PP2出时：时： 因此：因此： 201122(1 cos )2EPPI：201122/(1 cos )2EPPI：2()oenn d2显色偏振显色偏振时，讨论时，讨论 变化的影响变化的影响 ()oenn dC1）若入射光是单色光）若入射光是单色光 ：1且：且： 112()2oenn dk), 1, 0( k，则：则： 1222122010;()/;()PPIPPIE：消光：极大2）若入射光是单色光）若入射光是单色光 ：2且：且： 则：则： 222()(21)oenn dk212202122;()/0;()PPIEPPI：极大：消光), 1, 0( k3）若入射光是）若入射光是 和和 两种单色光两种单色光21212212202()0()PPIIE：，显示出显示出 的颜色的颜色 212110122/()()0PPIEI：，显示出显示出 的颜色的颜色 21若白光照明若白光照明, 转动转动 ，将显示出多种色彩的变化。，将显示出多种色彩的变化。2P尖劈形波晶片的偏振光干涉尖劈形波晶片的偏振光干涉讨论波晶片厚讨论波晶片厚度变化的影响度变化的影响1）光路：）光路： 干涉条纹位于干涉条纹位于晶楔出射表面晶楔出射表面成像于屏幕上成像于屏幕上2）干涉条纹定位于晶片的出射表面）干涉条纹定位于晶片的出射表面直接在偏振片直接在偏振片 前面看不到干涉条纹前面看不到干涉条纹在偏振片在偏振片 后面才能看到干涉条纹后面才能看到干涉条纹2P2P3）干涉条纹的形状）干涉条纹的形状设设 ,有：有： 21PP 201(1 cos )2EI2()2oenn dk0I在 的厚度位置上： ,/()oedknn干涉条纹是与波晶片等厚度线重合的直线条纹干涉条纹是与波晶片等厚度线重合的直线条纹白光照明时呈现彩色直线条纹。白光照明时呈现彩色直线条纹。4）干涉条纹的间距）干涉条纹的间距()oenndk 1kndoennn ndx,xdm1m级条纹级条纹级条纹级条纹