5-9偏振光的干涉--干涉色(interference colors)

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1、——分振动面干涉3.会聚偏振光的干涉1.平行偏振光的干涉2.偏振干涉滤光器5-9偏振光的干涉--干涉色(Interferencecolors)P2α条件：频率相同、振动方向相同、位相差恒定一、偏振光干涉典型的实验装置在两块共轴的偏振片P1和P2之间放一块厚度为d的波片，光轴方向如图xoP1·y光轴方向E1θdzP1的作用：获得线偏振光波片的作用：将入射的线偏振光分解成两束相互垂直的、有固定位相差的线偏振光P2的作用：把两束线偏振光引到同一方向上来yP1P2二、线偏振光干涉的强度分布设P1与y（波片光轴）的夹

2、角为θ，P2与y的夹角为αA1AeAoA2e过P1后振幅为A1过波片后分为θαA2o过P2后振幅为设两振动为相干的，位相差为，合振动强度为关于的讨论两部分组成▲由波片引起的位相差▲由P1和P2的相对透振方向引起的位相差yP1P2A1AeAoA2eθαA2o1、P1和P2在相同的象限内，A2o和A2e方向相同，无附加光程差2、P1和P2在不同的象限内，A2o和A2e方向相反，附加光程差为πP1P2yA1A2eAoAeA2oθα关于光强I的讨论▲P1和P2的透振方向相互平行▲P1和P2的透振方向相互垂直注意：α

3、取锐角，θ为负角yP2P1θα一般情况下以z为轴旋转波片，改变y相对于P1和P2的方向用单色光照射yPxoP·E1θdz▲P1和P2的透振方向相互平行I//取极大I//取极小恒定（no-ne变化很小）波片厚度d确定，极值条件▲P1和P2的透振方向相互垂直yPxoP·E1θdz以z为轴旋转波片，改变y相对于P1和P2的方向恒定（no-ne变化很小）波片厚度d确定，I⊥=0，取极小I⊥取极大极值条件用单色光照射波片厚度d确定，用不同波长的光入射时，透射光的强弱随波长的不同改变。三、色偏振（略）四、偏振光干涉条纹

4、的形成在前面的实验装置中，视场中只有均匀的亮暗或色彩变化（为什麽？），要观察到条纹，须把波片换成劈尖形的。yPxoP·E1θdzP1和P2的相互垂直，用单色光照射时，Δφ与d有关明暗条纹条件暗条纹明条纹讨论（1）:出射光强与有关，与有关．出射光强为零.若一定.当时(波长片)，(a)(b)当(半波片)时,出射光强最大.讨论（2）:固定不动.(波长片)出射光强最大.出射光强最小.时,当(a)(半波片)时,(b)当由于M和N垂直与平行两种情况下,相干光相位差差,所以对于给定的晶体薄板,在垂直时出射光为干

5、涉最大,而在平行时却为干涉最小;反之依然.且有这两种情况光强互补.若用白光作光源,对于同一厚度的波片,垂直时出射光颜色与平行时出射光颜色互补,即两种情况下的出射光加起来为白光.在由垂直向平行过度时,出射光颜色会发生突然的变化,这种现象叫做色偏振.劈尖晶片的等厚干涉花样晶片CM偏振片N偏振片I0(钠)自然光(3)等厚干涉当偏振光的干涉装置中的晶片厚度不均匀时，具有相同厚度的地方，将产生同样的干涉光强，形成等厚干涉花样．2.偏振干涉滤光器和太阳色球观察天体辐射，因种种原因而具有各种偏振态．所以，对天体辐射偏振态

6、的测量，对了解天体的物理状态，研究天体的辐射机制，以及天体辐射通过的物质等都有重要的意义．例如：由日冕的偏振态的测量，可以求日冕内部电子密度和温度的分布.测量因天体磁场作用下被分裂的光谱散射光的偏振，可以测天体的磁场.测量行星大气散射光的偏振，可以获得行星大气组成的情况.通常在明亮多色的光球背景上，无法观测到弱的色球层和日冕层，所以要用单色光观察．适合色球观察的波长有：656.2nm(H线),393.4nm(CaⅡk线)，396.8nm(CaⅡ线),HeⅠ,587.5nm(D3线),MgⅠ,518.3nm

7、(b1线)等P1P2P3P4P50000000000450450450450C1C2C3C4里奥型偏振干涉滤光器结构（四级）：上图中Ｃ为波片，Ｐ为偏振片．图下方的箭头标出了它们的透振方向或光轴方向．dP1P20000450C1第一级里奥单级：出射光强分布:波长满足1，即：波长满足1，即：的光全部滤掉，其他波长都被减弱.曲线全部透过：第二级里奥单级P300450C2满足下式的波长全部透过，满足下式的波长全部滤掉：其他波长都被减弱.曲线两级里奥单级串接，光强分布为各级透射光强的积:N

8、级里奥滤光器串接，光强分布为：类似多光束光强分布，级次愈多，得到的透射带宽愈窄.曲线第一级光强分布第二级光强分布第三级光强分布第四级光强分布四级总光强分布返回返回返回晶体薄板3.会聚偏振光的干涉偏振片P1的P2透振方向垂直，入射平行光经过透镜L1会聚在晶体中，透镜L2又将其变为平行光束投射到P2上．在P2后可以看到与P2平行及垂直的黑十字和以透镜光轴为中心的同心明暗相间的圆环，前者称等旋线，后者称等色线．ooee