最新5光的偏振态课件ppt.ppt

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1、5光的偏振态1.线偏振光（光矢量E的振动方位保持不变的光）E播传方向·迎着对光传播方向看若固定某一位置Z考察光矢量的时间变化，则其末端在xy平面上扫描出一个确定的线段；若固定某一时刻t考察光矢量的空间变化，则各处的光矢量位于一个确定的平面(振动面)线偏振光的表示法：·····光振动垂直纸面光振动平行纸面右旋圆偏振光2.圆偏振光在任一位置z，光矢量E的末端随时间变化在xy平面上扫描出一个圆迎着光束的传播方向观察，根据E的旋向分为：左旋圆偏振光（光矢量E按逆时针方向旋转）和右旋圆偏振光（光矢量E按顺时针方向旋转）光矢量E在xy平面内运动的特点：其瞬时值的大小不变

2、；方向以角速度（波的圆频率）匀速旋转的大小，即E在XY平面内的指向,将随位置Z和时间t而变化（旋转性）一、光矢量E的时间变化（Z为定值，可取Z=0，振动的合成）特例：1、=0tan为一正常数，E位于一、三象限中一个确定的平面（振动面）内Ey0Ex0Eyx2、=±E位于二、四象限中一个确定的平面（振动面）内Ey0Ex0Eyx图示：振动面与XY平面的交线。线偏振光定Z=0，是t的函数，合矢量E的空间指向将随时间变化发生旋转，分析其旋转方向3、=/2t增减（*注*）当迎着光的传播方向观察时，将会“看到”光矢量E沿顺时针方向转动（右

3、旋）=/2，代入：E的末端随时间变化在XY平面上扫描的轨迹，是一个正椭圆。两半轴分别位于X轴和Y轴，两半轴长分别为Ex0，Ey0=/2Ex0Ey0右旋椭圆偏振光4、=/23/2/2（2/2）t当迎着光的传播方向观察时，将会“看到”光矢量E沿逆时针方向转动（左旋）=-/2E的末端随时间变化在XY平面上扫描的轨迹，亦是一个正椭圆。（左旋椭圆偏振光）5、为任意值（一般情况）1、在2Ex0(x向)、2Ey0(y向)范围内的一个“斜椭圆”（两半轴的方位不与X，Y轴重合）2、椭圆的性质(方位、左右旋)在Ex0、Ey0确定

4、之后,主要决定于E的旋向和方位：取两时间点：t=0,t=T/4;(=2/T)例：*t=0:表明E的末端处在椭圆轨迹与Ex=Ex0的直线相切的切点表明切点在X轴的上方长轴朝第一、三象限倾斜（第一象限）Z=0*t=T/4t=/2右旋的不同取值决定了光的偏振状态椭圆偏振光线偏振光=0，±或Ex0=0或Ey0=0椭圆偏振光圆偏振光椭圆偏振光可看作两个相互垂直、但振幅不相等、有固定相位差的线偏振光的合成线偏振光和圆偏振光都可看作椭圆偏振光的特例线偏振光可看作两个相互垂直=0,±的线偏振光的合成对于两个垂直振动的合成，不论相位差为何值，E

5、XEY，总有I=IX+IY，即合振动的强度简单地等于两个垂直分振动的强度之和。这对线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光都是适用的圆偏振光可看作两个相互垂直、振幅相等、相位差±/2的线偏振光的合成=0，±（线偏光），振动平面的空间取向不变，其他情况将随位置Z的变化而变化二、光矢量E的空间变化在给定时刻t（可取t=0）光矢量E在不同位置Z的取向变化右旋圆偏振光(时间）当Z值从零增大时，值将线性增大；故E矢量将沿着光的传播方向作逆时针以此排列由于E的长度不变，其在以XY平面上半径为E的圆为底，以Z轴为轴线的正圆柱的侧面上绘出一条螺旋线该螺旋是右手螺旋，即用

6、右手握圆柱，四指沿螺线的转动方向，拇指即指向螺旋的进动方向右旋圆偏振光某时刻右旋圆偏振光E随z的变化yyxz传播方向/2xE0没有优势方向自然光的分解自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、位相无关（不相干）的线偏振光。自然光的表示法：···自然光辐射单元（原子）：相互独立、彼此无关、方向各不相同、各次随机、但机会均等部分偏振光（光波即不是完全偏振，也不是自然光，而是两者的混合，各振动方向都有，有一个方向占优势）部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、位相无关（不相干）的线偏振光。部分偏振光的表示法：·····

7、·平行纸面的光振动较强垂直纸面的光振动较强··偏振度完全偏振光(线、圆、椭圆)P=1；部分偏振光0P1；自然光(非偏振光)P=0P=1线偏振光；0P1部分偏振光或椭圆偏振光；P=0自然光或圆偏振光凭借一检偏器，可将五种偏振态区分为三种，但偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律起偏的原理：利用某种光学的不对称性起偏：从自然光获得偏振光起偏器:起偏的光学器件要得到偏振光往往要通过光与物质的相互作用使自然光的偏振形态产生某种改变根据输出光的偏振形态：线起偏器、圆起偏器等各种起偏器的作用过程都必须包含某种不对称性，它可以是介质在不同作用条件（例如不同的入射角）

8、下的不同响应，更多的则是介质本身的各向异性偏振片微晶