光学理论学习之光的偏振

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光学理论学习之光的偏振

2024-07-10 18:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

偏振 1. 光的偏振

1.1 定义:光的偏振是指光波电矢量振动的空间分布对于光束传播方向的失去对称性的形象。

1.2 分类:从偏振的角度来说,光可以分为自然光、部分偏振光和偏振光(线偏振光,圆偏振光,椭圆偏振光)。

1.3 线偏振光的产生方式: (1)从光疏-光密介质以布儒斯特角入时,反射光是振动方向垂直于入射面的线偏振光,而折射光则是偏振度很高的部分偏振光。 (2)利用二向色性来获取线偏振光:各向异性的晶体对不同振动方向的偏振光有不同的吸收系数。 (3)通过双折射晶体来产生线偏振光:当光入射到双折射晶体会被分解成两束线偏振光,沿着不同的方向传播。

1.4 理解:对于偏振中的p光(parallel,即平行于入射平面)和s光(senkrecht,即垂直于入射面)通常只有在考虑光束的反射和折射的时侯才有意义,这是人们为了计算方便,人为的将在任意物质中传遍的光,分成相互垂直的两种光,完全由个人自己定义。

2. 晶体与偏振

2.1 定义

(1)双折射现象:当自然光入射到各向同性介质时,只有一束折射光。而对于各向异性的单轴晶体,则会有两束折射光,其中一束为寻常光线(o光,ordinary ray,满足折射定律),另一束为非寻常光线(e光,extraodrinary ray,不满足折射定律) 称这种现象为双折射(birefringence)。通过检偏器发现,o光和e光都是线偏振光。对于双轴晶体来说,两束折射光均为非寻常光。

(2)光轴:晶体中存在一个特殊方向,即光沿此方向传播时不会产生双折射现象,这个方向即为晶体的光轴。

(3)主平面:根据光轴和光线方向确定的平面。由o光和光轴确定的面称为o光主平面,由e光和光轴确定的面称为e光主平面。

(4)主截面:根据光轴和晶体表面法线确定的平面。光在这个平面内入射时,o光和e光都会在这个平面内,即o光主平面和e光主平面重合,也重合于主截面(此时o光和e光都在入射面内)。在实际使用时,都会让入射面与主截面重合,这就使对双折射的研究大大简化。

2.2 晶体介绍 一般而言,不同的单轴晶体, n e n_{e} ne​和 n o n_{o} no​的大小关系不同。 n e > n o n_{e}>n_{o} ne​>no​的晶体为正单轴晶体(即 ν e < ν o \nu _{e}



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