1、如何操纵波片将一个圆偏振光酿成线偏振光?

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  1、如何操纵波片将一个圆偏振光变成线偏振光?_查询拜访/演讲_表格/模板_适用文档。1、如何操纵波片将一个圆偏振光变成线、如何操纵波片将一个圆偏振光变成线偏振光? 答 使圆偏振光通过一块 l/4 波片,就能变成振动面取波片光轴成 450 角的线偏振光.圆偏 振光能够分化成振动面沿波片光轴标的目的和垂曲于光轴标的目的的两互相垂曲的线偏振光, 正在波片 的前概况,二者有±p/2 相位差,过 l/4 波片后,又有了±p/2 的相位延迟量,所以,这两 互相垂曲的线偏振光过波片后相位差非零即 p,合成光仍为线、用如何的办法获得圆偏振光? 答 让天然光通过起偏镜,获得振动标的目的平行于起偏镜透振标的目的的线偏振光.再让线 波片,波片晶轴 z 取线 波片出射的就是圆偏 振光.拔取 l/4 波片使分化的 o 光和 e 光有±p/2 的相位差,光轴 z 取入射线 的夹角,可使分化的 o 光和 e 光有相等振幅. 3、有四束光,它们的偏振态别离是:线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光和天然光,如何鉴 别它们? 答:用一块检偏振器别离对四束光送光扭转查验,当检偏振器扭转一周,发觉出射光强两个 方位最大, 两个方位为零时, 该光就是线偏振光; 出射光强两个方位最大, 两个方位变小时, 该光便是椭圆偏振光; 当出射光强不变时为圆偏振光和天然光. 然后再区别圆偏振光和天然 光.将这两束光别离通过 l/4 波片.通过 l/4 波片后,天然光仍是天然光,用扭转的检偏振 器查验,仍然光强不变;而圆偏振光通过 l/4 波片后变为线偏振光,用检偏振器查验,呈现 两次最大,两次零光强. 4、尝试室中有三块偏振器件, 偏振片、λ/2 波片和 λ/4 波片, 此中 λ/2 波片和 λ/4 波 片外形完全不异, 但未标明记号. 现正在有一盏取之响应的钠光灯, 试问用什么方式和如何的 步调能将它们辨认出来,并标明它们的特征标的目的(即透振或晶轴标的目的). 答:用尝试室中的滑腻桌面(或玻璃板面)反射钠光,透过三块未知的偏振器件旁不雅反射的 钠光,正在此过程中,一边扭转偏振器件,一边改变反射光标的目的,三块偏振器件中必有一块出 现"两明两零"的现象,它就是偏振片.此时,钠光的入射角就是布儒斯特角,反射光是振 动面垂曲于入射面的线偏振光.另两块是波片,无论如何扭转它,无论如何改变反射光线的 标的目的,光强都不发生变化. 现正在有了一块偏振片,还有已知振动标的目的的线偏振光.将两块波片别离送着线偏振光扭转, 用偏振片查验出射光强的变化.若是不管正在什么方位,老是呈现"两明两零"的现象,这块 波片必然是 l/2波片, 由于线波片后仍然是线偏振光. 而线 波片, 仅正在线偏振光的振动标的目的平行 (或垂曲) 波片晶轴的环境下, l/4 才会出射线偏振光. 正在 线偏振光振动标的目的取晶轴成 450 角时,出射圆偏振光,一般环境下出射椭圆偏振光. 5、一束天然光通过偏振片后再通过 λ/4 波片射到反射镜上,欲使反射光不克不及透过偏振片, 波片的快慢轴取偏振片的透振标的目的该当成多大角度?为什么? 答:如图所示,欲使反射回来的光不克不及通过P片,光的偏振态必需是线偏振光,且振动面垂 曲于P片的透振标的目的. 将偏振片的透振标的目的取波片 C 的快(慢)轴成 450 角放置,天然光过偏振片后,所成的线 偏振光振动面取波片快轴也成 450 角.因而,线 波片后成为圆偏振光.若所 成的圆偏振光是左旋的(如图 b) ,则波片快轴沿竖曲标的目的,光过波片后,竖曲标的目的的振动超 出息度标的目的振动 p/2.左旋圆经反射镜反射后将变为左旋圆,送着反射光看,竖曲标的目的振动 掉队程度标的目的振动 p/2.左旋圆偏振颠末波片后,程度振动取竖曲振动同相位,合成的线偏 振光取入射光振动标的目的垂曲,因而不克不及再次通过偏振片了. 若波片快轴沿程度标的目的,也有同样成果。 6、为了确定一束圆偏振光的扭转标的目的,可将 λ/4 波片置于检偏镜之前,再将两个偏振器件 扭转到消光.这时发觉 λ/4 波片的快轴的方位是如许的:它须沿着逆时针标的目的转 45 度才能取检偏器的透光标的目的沉合.问该偏振光是左旋的仍是左旋的? 答:圆偏振光颠末 l/4 波片后变为线偏振光(问图 a): 只偏振光振动标的目的取检偏镜透振标的目的垂曲时才会有消光现象.又因快轴逆时针扭转 450 取检偏镜透振标的目的沉合,所以线偏振光振动标的目的、检偏镜透振标的目的及快轴标的目的应如问答题 6.6 解图(b)所示.以波片快轴为为 y 轴,慢轴为 x 轴,则线偏振光是由同相位的 o 光和 e 光合成.光正在波片中时,快轴标的目的的振动相位添加了 p/2,那么,光正在波片前概况时, 慢轴标的目的的振动要比快轴标的目的的振动相位超前 p/2.因而,正在波片前面,光的偏振态应是左 旋圆. 7、正在紫外光光谱仪中,选择透紫外光的石英晶体做棱镜材料.石英晶体按图(a)体例切成 棱镜,为的是使光正在棱镜里沿着晶轴进行.可是如许谱线仍是发生小分叉.这个分叉可用考 纽棱镜来消弭,考纽棱镜是由两个半块左旋和左旋石英形成(见图 b).试注释这个现象及 考纽棱镜的感化. 答:当紫外光进入图(a)所示的棱镜中时,因为旋光性,分化出的左旋圆和左旋圆折射率 分歧,会发生双折射,因此光线会分叉.若是用图(b)的考纽棱镜,左半部门的左旋石英 所生的双折射,会被左半部门左旋石英所抵消(如下图示) . 8、试举一透射光强大于入射光强的具编制子? 答: 当内反射时, 折射光束横截面比入射光束横截面小, 因而正在透射光能流小于入射光流时, 可能有透射光光强大于入射光光强的环境.例如 代入菲涅耳公式,得 光强透射比大于1 9、正在安静水面湖边洗脸时,我们很难看到本人对水面的反射像.可是坐正在安静水面的湖边 看湖对岸的山、树以及建建物的水中倒影却十分敞亮,试注释之 答:由于正在湖边洗脸时,察看的是垂曲入射、外反射的光,正在空气取水界面上,由菲耳公式 可知,这种环境下反射光能量很小,因而看不到本人的像.而察看湖对岸的山、树以及建建 物,是察看外反射、掠入射的光,此光阴能量几乎全数反射到人眼中来,看到的景物清晰明 亮。 10、 若何丈量一块外形犯警则的, 外概况毛糙的固体光学介质对于某种准单色可见光的折射 率? 答:将待测光学介质放入某种折射率可调的液体中,用单色光光源照明.若光学介质的折射 率取通明液体的折率不异,则界面没有光能量反射,因而我们无法看到介质的存正在.设法调 通明液体的折射率,曲至界面消逝为止,用Abbe 折射仪测得液体的折射率,即为固体光学 介质的折射率. 假如用白光映照会看到什么情景呢?起首要申明的是世界上不存正在对可见光有不异色散曲 线(即折射率 n 随波长 l 变化的曲线)的分歧介质,所以固体和液体对某一波长能够有不异 的折射率, 但对其他波长却不成能再有不异的折射率. 如许对白光中的其他波长能流就会有 些反射,使人们见到取某一波长互补颜色的固体块。 11、光束由空气射向玻璃,什么环境下光能全数透射?什么环境下光能全数反射? 答:当入射光束是线偏振光,振动面取入射面平行,而且以布儒斯特角入射时,光能全数透 过;当入射光以接近 900 的角入射,即掠入射时,光能量全数反射 . 12、正在尝试室里,偏振片的透振标的目的常常没有标出,用什么简单方式能够将它辨别出来? 答:正在尝试室中,选择一亮光的桌子面(或玻璃板) ,拿来偏振片放正在面前,送着入射光不雅 看桌子概况的反射光, 并不竭地改变反射角, 同时不断地扭转偏振片, 曲至看到"两明两零" (即扭转偏振片一周,看到两次最大光强,两次零光强)的现象为止.此时,偏振片的透振 标的目的恰于入射面垂曲,此光阴线的入射角恰为布儒斯特角 . 13、 入射的线偏光通过外反射入可否变为椭圆偏振光?通过内反射能不克不及?通过全反射能不 能? 答:入射的线偏振光通过外反射及小于临界角内反射时,相移非零即 p,故反射光不会是椭 圆偏振光.但通过全内反射则能够成为椭圆偏振光 . 14、 入射的椭圆偏振光通过外反射可否变为线偏振光?通过内反射能不克不及?通过全反射能不 能? 答: 以布儒斯特角入射的椭圆偏振光外反射和内反射都能够获得振动面垂曲于入射面的线偏 振光.正在大于临界角入射的全反射环境下,若( )值恰能将入射椭圆偏振光已有的 d 弥补为零或 p,则反射的是线、入射的线偏振光通过单次全内反射后可否成为圆偏振光? 答:不克不及.由于要成为圆偏振光应有两个前提,一是分化的 s 分量和 p 分量振幅相等,这容 易做到.第二个前提是分化的 s 分量和 p 分量应有 p/2 的相位差,这正在单次全内反射的环境 下,不克不及实现 . 16、虚波矢的物理意义是什么?振幅反射比为复数代表什么物理意义? 答:虚透射波矢申明光疏介质中有倏逝波存正在.r 为复数申明反射光振动取入射光振动不是 同时达到最大值 . 17、光强反射率 R=(Rs + Rp )/2 公式对于如何偏振态的入射光才能成立. 答:当入射光的 s 分量和 p 分量相等时,例如天然光,圆偏振光,总的光强反射率才有 18、一束左旋圆偏振光由空气中垂曲入射到玻璃上,试阐发反射光的偏振态. 答:如图(a)成立坐标系.因为察看者对于入射光是顺着光标的目的"看",所以入射左旋 圆偏振光正在所成立的 xy 平面内(图 b),电矢量的端点是随时间左旋的.光振动方程能够 暗示为 按照菲涅耳公式, 光正在空气玻璃界面上反射时应分化为 s 分量和 p 分量, 正在本题中就是振动 面沿 x 标的目的和 y 标的目的的线偏振光. 这两个标的目的的振动正在垂曲入射外反射环境下, 入射光相对 于反射光有 p 的相位变化,且两线偏振光振幅等比例地减小,因而反射光光振动方程为 这明显是一左旋圆偏振光的方程.反射光仍然是圆偏振光,不外左旋变为左旋(图 c),同 时能量变小.因而,对于察看者来说,一个电矢量向左扭转入射于玻璃概况的圆偏振光,反 射光电矢量仍然向左扭转着反射回来.就是说,左旋圆偏振光垂曲入射到玻璃上时,反射光 为左旋圆偏振光。 19、何分辨一束光的偏振形态? 答:第一步:让待测光垂曲通过偏振片,以光标的目的为轴扭转偏振片,并察看其后的光强 变化。 第二步:区分天然光和圆偏振光。正在偏振片前面加一块四分之一波片。圆偏振光通过四分之 一波片后成为线偏振光; 天然光通过四分之一波片后仍然是天然光。 因而再用偏振片就查验 出来了。 第三步: 区分部门线偏振光和椭圆偏振光。 先用偏振片确定部门偏振光中偏振光的振动标的目的 或椭圆偏振光长轴标的目的 (出射光最强时偏振片的偏振化标的目的) 正在偏振片前加四分之一波片。 , 波片的光轴标的目的沿着椭圆长轴标的目的, 则椭圆偏振光通过波片后成为线偏振光; 波片的轴取线 偏振光光矢量分歧时,对光的偏振形态无影响,所以,部门偏振光通过四分之一波片后是部 分偏振光。再用偏振片能够区别两者。 20、 方解石做成渥拉斯顿棱镜,天然光入射如图。有人说: “正在前半块棱镜 中没有 o 光、e 光,正在后半块棱镜才分出往上偏折的一束为 e 光,往下偏折的一束为 o 光。 所以也能够说垂曲纸面振动的光线 是 e 光,正在纸面内振动的光学 2 是 o 光。 ”你若何评价 这种说法? 光轴 1 ? ? ? ? ? ? ? ? 2 ? 光轴 a 答:这段说法有两处错误: (1) 正在前半块棱镜中,光垂曲于光轴,是有双折射的(只要沿光轴才无双折射) 只不外传 o 光、e 光的播标的目的分歧,可是速度分歧,折射率也分歧。垂曲纸面——从平面— —振动的 o 光速度较慢 (方解石是负晶体) 平行纸面——从平面——振动的 e 光速度较快。 , (2)所谓 o 光、e 光是对应确定的晶体而言的,出了晶体就无所谓 o 光、e 光只能说是某中 线偏振光。并且正在一块晶体中是 o 光,进了另一块晶体也许是 e 光了,也许又分成 o 光和 e 光。好比本题,正在前半块晶体中,平行纸面振动的称为 e 光,可是这束光进了后半块晶体就 称为 o 光了,出了晶体的光线 只是线、有人说他做了一个尝试, 让一束太阳光通过一偏振片后成为线偏振光, 然后再通过一片 四分之一波片,获得圆偏振光,可能吗? 答:第一步可能,太阳光是天然光,通过偏振片后成为线偏振光,若不考虑接收,光强削弱 一半,第二步不成能,由于太阳光是复色光,四分之一波片是对确定波长的单色光而言的, 所以找不到一块对应“太阳光”的四分之一波片,也不会获得白色的圆偏振光。 22、声波能否也有偏振现象?可否操纵两片声波偏振片制做消音安拆?为什么? 答:偏振是横波特有的现象,声波是纵波,不会有偏振现象,所以也没有所谓的“声波偏振 片” ,凡是的消音是靠接收实现的。 22、如何区别二分之一波片、四分之一波片和偏振片。 答: 选用取二分之一波片和四分之一波片响应波长的光源, 再用一已知偏振片获得线偏 振光,对从种片别离不雅测,扭转未知片如有有光现象,一则该片为偏振片。 令线偏振光做光源, 对二分之一波片其出射的光仍是线偏振光, 可用上述判定好的偏摄 片不雅测,发觉有消光现象,且线a 角。 线偏振光通过四分之一波片时,一般出射光为椭圆偏振光(或圆偏振光) ,再用偏振片 查验,有光强强弱变化(对圆偏振光则光强无变化)但无消光现象。 23、给你一个偏振片和四分之一波片,若何辨别天然光和圆偏振光? 答:选用取天然光和国偏振光波长响应的四分之一波片。令光先通过四分之一波片,再用 偏振片察看,当偏振片扭转时,透射光光强有变化的是圆偏振光,而光强不变的是天然光。 这是由于圆偏振光通过四分之一波片后变为线偏振光, 再用偏振片察看会有消光现象。 天然 光通过四分之一波片, 将构成无限多个无固定位相关系的各类椭圆偏振光, 其组合后仍然是 天然光,用偏振片察看光强无变化。 24、今有一检偏器察看一束光时,发觉光强有一最大及最小,但无消光现象。若令该光束先 经四分之一波片, 且波片的光轴标的目的取适才光强最大时的偏振化标的目的相平行, 然后再通过检 偏器察看时,看到有消光现象。试阐发这束光的偏振态。 答: 若只用一个检偏器察看到光强有一最大及一最小, 那么这束光可能是部门偏振光或椭圆 偏振光。 令光束先经四分之一波片再经检偏器时有消光, 这申明光经四分之一波片后是线偏振光。 部门偏振光经四分之一波片不成能变成线偏振光, 而若是椭圆偏振光的长轴取四分之一 波片的光轴标的目的平行时,将变成线偏振光。因而按题意阐发这束光是椭圆偏振光.

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