椭圆偏振光与圆偏振光.ppt

5.7 椭圆偏振光与圆偏振光 *圆偏振光 在垂直于光传播方向的固定平面内，光矢量的大小不变，但随时间以角速度?旋转，其末端的轨迹是圆。这种光叫做圆偏振光。某一固定时刻t0，在传播方向上各点对应的光矢量的端点轨迹是螺旋线. 随着时间推移， 螺旋线以相速前移。 圆偏振 若圆偏振光的光矢量随时间变化是右旋的，则这种圆偏振光叫做右旋圆偏振光，反之，叫做左旋圆偏振光。若光矢量在时间上是右旋的，则在空间上一定是左旋， 即“空左时右”。 在垂直于光传播方向的平面内，右旋圆偏振光的电矢量随时间变化顺时针旋转 右旋圆偏振光在三维空间中电矢量左旋 蔗糖 * 椭圆偏振光 在垂直于光传播方向的固定平面内, 光矢量的方向和大小都在随时间改变, 光矢量的端点描出一个椭圆, 这样的偏振光叫做椭圆偏振光. 完全偏振光, 可以由两个互相垂直的，有相位关系的, 同频率的线偏振光合成. 反之, 一完全偏振光也可以分解为两个任意方向, 相互垂直, 有相位关系的同频率的线偏振光. 左旋椭圆偏振光电矢量随时间逆时针旋转 椭圆偏振 一、圆和椭圆偏振光的描述 考虑 频率相同 振动方向相互垂直 位相差恒定 沿z方向传播的两线偏振光的叠加 [例]上述两线偏振光的获得：设线偏振光正入射到波片上，振动方向与光轴成θ角，入射光被分成o光（沿y轴，初位相为φy）和e光（沿x轴，初位相为φx ） o光和e光从波片出射后 有恒定的位相差 传播速度相同 两线偏振光的波动方程为 合成波的波动方程为 （1）； （2） 圆偏振 由（1）和（2）消除时间t，得关于Ex、Ey的方程（电矢量E的矢端轨迹方程）： （1） （2） 电矢量E作周期性的运动，与Ex和Ey有相同的周期ω 圆偏振 α 椭圆的一般方程 结论：电矢量E的矢端轨迹为椭圆——椭圆偏振光 Ax -Ax Ay -Ay O Ex Ey E 边长为2Ax、2Ay的矩形，椭圆与其内切 Ex 在±Ax之间变化 Ey在±Ay之间变化 椭圆主轴（长轴）与x夹角α 讨论：椭圆的形状与Ax、Ay和Δφ有关，分析几种特殊情形 （1） Δφ=0或±2π的整数倍： 直线方程（一、三象限的对角线） （2） Δφ=±2π的半整数倍：例Δφ=π 直线方程（二、四象限的对角线） （3） Δφ=±π/2及其奇数倍：例Δφ=π/2 标准椭圆方程，主轴与坐标轴重合 若Ax=Ay，则电矢量E的矢端轨迹为圆—圆偏振光 （4） 0Δφπ/2： 一般椭圆方程 [例] 线偏振光正入射到1/4波片上，振动方向和光轴方向成45°角，则o光和e光等振幅Ax=Ay，Δφ=π/2，出射光为圆偏振光。 （a） Δφ=0 （b） 0 Δφπ/2 （d） π/2Δφπ （e） Δφ=π （f） 0 Δφ3π/2 （g） Δφ=3π/2 （h） π3/2Δφ2π （c） Δφ=π/2 Q1 Q2