偏振光的干涉.ppt

利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 演示完 人为地造成各向异性 而产生双折射 1、应力双折射(光弹效应) 应力→各向异性 在一定应力范围内： P1 P2 ? · · d F S F 干涉 有机玻璃 C → v 各向不同 → n各向不同 　人工双折射 各处 不同→各处 不同→出现干涉条纹 变→ 变→干涉情况变 模型的光弹图象 钓钩的光弹图象 演示 F 偏振片1 偏振片2 屏 (1) 各处 p 不同 不同 出现干涉条纹 (2) 应力分布越集中的地方条纹越细密 F F F 白光 说明 2、电致双折射(电光效应) （1）克尔效应(二次电光效应) 45? P2 盒内充某种各向同性液体 如硝基苯（C6H5NO2） l + - 克尔盒 d P1 45? 不加电场→液体各向同性→P2不透光 加电场→液体呈单轴晶体性质 光轴平行电场强度方向? P2透光 由于折射率改变与电场强度是平方关系故克尔效应也叫二次电光效应 k — 克尔常数 U — 电压 相位差为： 此时对应的电压U 叫半波电压 P2透光最强 克尔盒相当于半波片 折射率改变与电场强度的关系是: 当 （2）.普克尔斯效应(一次电光效应) 。 电光晶体 + 。 - P1 P2 K K? 普克尔斯盒 · · 不加电场→ P2 不透光 加电场→晶体变双轴晶体 →原光轴方向附加了双折射效应 →P2 透光 附加电场与光传播方向平行 透明电极K和K′ 光沿光轴方向传播 单轴晶体 no— o光在晶体中的折射率 相位差： r — 电光常数 时 P2 透光最强 常用的电光晶体是 KH2PO4（KDP） NH4H2PO4（ADP）等 U —电压 激光调Q 超高速开关（响应时间小于10-9s） 数据处理… 显示技术 应用： 4、磁致双折射 科顿—穆顿效应： 某些透明液体在磁场H作用下变为各向异性 H C 二次效应 磁场很强 才能观察到 性质类似于单轴晶体 光轴平行磁场 1、物质的旋光性 1811年 法国物理学家阿喇果发现 线偏振光沿光轴方向通过石英晶体时其振动面发生旋转称为旋光现象 ? ? 旋光物质 l 光轴 氯酸钠、乳酸、 松节油、糖的水溶液等 也都具有旋光性 旋光效应简介 2. 旋光效应实验 （1）. 实验装置 偏振片1 偏振片2 （2）. 实验结果 从石英晶片出射的是偏振光，振动面旋转了一个角度。石英晶片具有旋光性。 有两类旋光物质，即左旋光物质和右旋光物质。 屏 ? ? 石英晶片 ? ? 天然旋光物质中，光的振动面旋转的角度 与光经过旋光物质的厚度 成正比 对于有旋光性的溶液，旋转的角度还与溶液的浓度 成正比 其中旋光率，与旋光物质的性质、温度及入射光波长有关。 a 旋光率 旋光率 a 与旋光物质和入射波长有关 ? ? 旋光物质 l 光轴 物质的旋光性和物质原子排列结构有关 同一种物质可以有左旋体和右旋体 它们的原子排列互为镜像对称 称为同分异构体 3、菲涅耳对旋光性的解释 基本认识: 线偏振光可看作是 同频率 等振幅 有确定 相位差的左(L )、右(R )旋圆偏振光的合成 E EL ER · O ? ? 光通过旋光物质后 相位会滞后 在出射面上： 设入射时L、R 初相为0 EL ER E 入射面(a) 旋光物质长为l 出射面(b) EL ER E ?R ?L ? 同一时刻 光通过左旋物质 L和R电矢量合成的线偏振光向左偏离初始状态? 此物质为左旋体 由图示： 令 旋光率 (a) (b) ? l 出射面(b) EL ER E ?R ?L ? EL ER E 入射面(a) 与 nR nL ? 有关 4、 量糖术 “量糖计”可分析旋光（同分）异构体的成分 例如： 广泛用在化学和制药等工业中 氯霉素天然品为左旋 合成品为左右旋各半 称合霉素 其中只有左旋有疗效 分离出左旋品（左霉素） 疗效同天然品 用量糖术可 对旋光溶液有 C — 溶液的浓度 ? a ? · C = a — 溶液的旋光率 ? = ?a? ? C ? l ? a ? — 溶液的比旋光率 5、磁致旋光 ? ? l 磁致旋光物质 B 旋转的角度 V — 费德尔常量 水 二硫化碳食盐 乙醇 都是磁致旋光物质 对自然旋光物质 振动面的左旋或右旋 是由旋光物质本身决定的 与光的传播方向无关 反射镜 入射光