第十四章 光的偏振

第十四章光的偏振1第1頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§14-1自然光和偏振光光的干涉和衍射現(xiàn)象不能分辨光波是橫波還是縱波，因?yàn)檫@兩種波都能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

光的偏振現(xiàn)象則清楚地顯示了光的橫波性。?光的偏振也是肯定光是電磁波的根據(jù)之一。?由于光的偏振，使光的傳播又出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)。2第2頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.1.1橫波的偏振性

沿縱波的傳播方向作任意平面，波的運(yùn)動(dòng)情況相同，具有對(duì)稱(chēng)性，即縱波的振動(dòng)相對(duì)于傳播方向是軸對(duì)稱(chēng)的。3第3頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三橫波的振動(dòng)相對(duì)于傳播方向不是軸對(duì)稱(chēng)的。4第4頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

2、振動(dòng)面的概念

振動(dòng)方向與傳播方向組成的平面。1、偏振

波的振動(dòng)方向相對(duì)于傳播方向的不對(duì)稱(chēng)性，叫偏振。這就是說(shuō)，橫波具有偏振性，而縱波不具備偏振性。光是橫波，應(yīng)該具有偏振性。5第5頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.1.2自然光1、自然光是非偏振光其根源仍在熱原子發(fā)光具有間歇性和獨(dú)立性。光波雖然是橫波，但普通光源發(fā)出的光是自然光，不是偏振光。普通光源中每個(gè)原子所發(fā)出的光其位相關(guān)系及振動(dòng)方向都是隨機(jī)的。6第6頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三cExyz

一串光波列是橫波。但從宏觀上看，光源發(fā)出的光中包含了所有方向的光振動(dòng)，振動(dòng)面可以分布在一切可能的方位，任何方向光矢量對(duì)時(shí)間的平均值是相等的。所以自然光的光振動(dòng)對(duì)光的傳播方向是軸對(duì)稱(chēng)而又均勻分布的。7第7頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

光振動(dòng)的振幅在垂直于光波的傳播方向上，既有時(shí)間分布的均勻性，又有空間分布的均勻性，具有這種特性的光就叫自然光。

(或者說(shuō)，具有各個(gè)方向的光振動(dòng)，且又無(wú)固定的位相關(guān)系的光)。結(jié)論：自然光的橫波性被發(fā)光的隨機(jī)性所破壞或掩蓋。8第8頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、自然光的分解一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)總可以分解為兩個(gè)相互垂直的振動(dòng)。且一般

例如，一個(gè)振幅為Ａ的振動(dòng)可分解為9第9頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三自然光在各個(gè)方向上都有振動(dòng)，其中每個(gè)振動(dòng)都可以這樣分解，即由對(duì)稱(chēng)性知，有所以，沒(méi)有一個(gè)方向的振動(dòng)優(yōu)于其它方向。這個(gè)結(jié)果與坐標(biāo)系無(wú)關(guān)。10第10頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三xy...

表示該光的振動(dòng)面就在紙平面內(nèi)。

表示該光的振動(dòng)方向垂直于紙平面；3、自然光的表示

由于自然光的波振幅在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，在各個(gè)方向上的分布平均相等，因此將波振幅在該平面內(nèi)向任意的兩個(gè)正交方向進(jìn)行分解，都可以得到兩個(gè)振動(dòng)方向互相垂直且振幅相等的振動(dòng)，故此自然光常用下圖表示：11第11頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.1.3線(xiàn)偏振光如果光波的光矢量的方向始終不變，只沿一個(gè)固定方向振動(dòng)時(shí)，這種光稱(chēng)為線(xiàn)偏振光.12第12頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.1.4部分偏振光這種光在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，各方向的振動(dòng)都有，但它們的振幅大小不相等，稱(chēng)為部分偏振光.例：晴朗蔚藍(lán)色的天空中所散射的日光多是部分偏振光，散射光與入射光的方向越接近垂直，散射光的偏振度越高。13第13頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.2.1偏振片的起偏和檢偏1、偏振器：把自然光變成為全偏振光的儀器。有些晶體（例如硫酸金雞鈉鹼）對(duì)互相垂直的兩個(gè)分振動(dòng)光矢量具有選擇性吸收，這種現(xiàn)象稱(chēng)作晶體的二向色性?！?4-2起偏和檢偏馬呂斯定律起偏：

把自然光變成偏振光。14第14頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三偏振器透光軸自然光偏振光自然光通過(guò)這種晶體薄片后，只剩下一個(gè)方向的振動(dòng)，而另一個(gè)方向的振動(dòng)則被吸收。這種晶體薄片就可做偏振片。15第15頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

偏振片上允許通過(guò)光振動(dòng)的方向叫做偏振片的偏振化方向。也叫透光軸。

2、偏振片的偏振化方向16第16頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

自然光通過(guò)偏振片后即成為線(xiàn)偏振光，線(xiàn)偏振光的振動(dòng)方向與偏振片的偏振化方向相同。此時(shí)的偏振片稱(chēng)為起偏器。

若入射自然光的光強(qiáng)為I0，其通過(guò)偏振片后，光強(qiáng)降為I0/2。17第17頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三①自然光通過(guò)起偏器后成為偏振光，這時(shí)旋轉(zhuǎn)偏振片就可得到不同方向的偏振光?？墒侨搜蹖?duì)光振動(dòng)的方向不敏感，無(wú)論怎樣旋轉(zhuǎn)偏振片，都感覺(jué)不到光強(qiáng)的變化。3、自然光、偏振光、部分偏振光的檢驗(yàn)②如果入射的是線(xiàn)偏振光，若偏振化方向與線(xiàn)偏振光的振動(dòng)方向成90°角，則線(xiàn)偏振光將完全不能通過(guò)。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，在視場(chǎng)中就可看到光強(qiáng)的明顯變化，并有消光現(xiàn)象。18第18頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三偏振片轉(zhuǎn)一周消光線(xiàn)偏光部分偏光強(qiáng)度變，無(wú)消光自然光強(qiáng)度不變透光軸③如果入射的是部分偏振光，則轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，視場(chǎng)中光強(qiáng)有變化，但不十分明顯，無(wú)消光現(xiàn)象。應(yīng)用：制成安全汽車(chē)燈；在大房間內(nèi)的風(fēng)洞上裝上兩塊可自由旋轉(zhuǎn)的偏振片，可使室內(nèi)光線(xiàn)具有浪漫色彩。19第19頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

光強(qiáng)為I0的線(xiàn)偏振光，當(dāng)其振動(dòng)方向與偏振片的偏振化方向的成α角時(shí)，則透過(guò)偏振片的光強(qiáng)為：

注意兩點(diǎn)：①入射光必須是線(xiàn)偏振光，不是自然光；②是與cos2α正比，而不是與cosα正比。14.2.2馬呂斯定律AI0I20第20頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三證明：ON1表示入射線(xiàn)偏振光的振動(dòng)方向，ON2表示檢偏器的透光軸方向，兩者的夾角為α.入射線(xiàn)偏振光的光矢量振幅為E0，將此光矢量沿ON2及垂直于ON2的方向分解為兩個(gè)分量，它們的大小分別為E0cosα和E0sinα，其中只有平行于檢偏器透光軸方向ON2的分量可以透過(guò)檢偏器.由于光強(qiáng)和振幅的平方成正比，所以透過(guò)檢偏器的透射光強(qiáng)I和入射線(xiàn)偏振光的光強(qiáng)I0之比為21第21頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三偏振器自然光檢偏器I1I2

如果入射到檢偏片的線(xiàn)偏振光是穿過(guò)起偏器的光，則公式中的α角就是兩偏振片的偏振化方向之間的夾角。22第22頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例14.2要使一束線(xiàn)偏振光通過(guò)偏振片后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)90°，至少需要讓這束光通過(guò)幾塊理想偏振片？在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來(lái)光強(qiáng)的多少倍？解至少需要兩塊理想偏振片(如圖14.7所示).其中P1透光軸與線(xiàn)偏振光振動(dòng)方向的夾角為α，第二塊偏振片透光軸與P1透光軸夾角為(90°－α).設(shè)入射線(xiàn)偏振光原來(lái)的光強(qiáng)為I0，則透射光強(qiáng)當(dāng)2α＝90°，即α＝45°時(shí)，

.23第23頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§14-3反射與折射時(shí)光的偏振

光在兩種介質(zhì)界面上的行為比較復(fù)雜。例如傳播方向可能改變，能流（即振幅）將重新分配，位相可能突變。下面的討論表明，在界面上可能還有偏振特性的改變。24第24頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、反射光和折射光的偏振在一般情況下，反射光和折射光都是部分偏振光。n2n1反射光中是垂直入射面的E矢量占優(yōu)勢(shì)，在折射光中則是平行入射面的E矢量占優(yōu)勢(shì)。反射光、折射光的偏振化程度隨入射角i而變。25第25頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二．布儒斯特定律①當(dāng)入射角為某角度

i0

，即滿(mǎn)足時(shí)，反射光中只有垂直入射面的Ε矢量而成為線(xiàn)偏振光，但折射光仍為部分偏振光，這一規(guī)律稱(chēng)之為布儒斯特定律。26第26頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三②使反射光成為全偏振光時(shí)的入射角i0稱(chēng)為布儒斯特角。n2n1

③當(dāng)入射角為布儒斯特角時(shí)，反射線(xiàn)和折射線(xiàn)互相垂直，即有27第27頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三證明：由折射定律由布儒斯特定律有：i0i0n1n2自然光完全偏光部分偏光90o28第28頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

④必須說(shuō)明的是：雖然反射光是E矢量垂直于入射面的線(xiàn)偏振光，但反射光中的垂直分量只占入射光中全部垂直分量的15%，即反射偏振光非常微弱---這也說(shuō)明了折射光依然是部分偏振光。29第29頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、應(yīng)用

①用玻璃片堆獲取偏振光i0接近完全偏振光30第30頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三31第31頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三②在激光器的諧振腔中開(kāi)有布儒斯特窗，故激光是偏振光。③也可用玻璃片作檢偏器。在強(qiáng)光下攝影時(shí)，反光強(qiáng)烈，為使成像后光線(xiàn)諧調(diào)、柔和，可在攝影機(jī)前頭加偏振片，旋轉(zhuǎn)偏振片可減少入射的反射光光強(qiáng)。在雪地，海洋上反射光很強(qiáng)，為保護(hù)視力可帶裝有偏振片的眼鏡，或在望遠(yuǎn)鏡前加偏振片。32第32頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例14.4如圖14.10所示為一玻璃三棱鏡，材料的折射率為n＝1.50，設(shè)光在棱鏡中傳播時(shí)能量不被吸收.問(wèn)：(1)一束光強(qiáng)為I0的單色光，從空氣入射到棱鏡左側(cè)界面折射進(jìn)入棱鏡.若要求入射光全部能進(jìn)入棱鏡，對(duì)入射光和入射角有何要求？(2)若要求光束經(jīng)棱鏡從右側(cè)折射出來(lái)，強(qiáng)度仍保持不變，則對(duì)棱鏡頂角有何要求？圖14.1033第33頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三解(1)若要求入射光全部折射到棱鏡里，則要求其反射光強(qiáng)度為零.對(duì)于自然光這條件無(wú)法滿(mǎn)足.若入射光為光振動(dòng)平行入射面的線(xiàn)偏振光，則在入射角等于起偏振角的情況下，反射光束的強(qiáng)度為零，入射光將全部進(jìn)入棱鏡.因此要求入射光是振動(dòng)方向平行于入射面的線(xiàn)偏振光.入射角i01為34第34頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(2)當(dāng)進(jìn)入棱鏡的光射到棱鏡右側(cè)界面，因它只包含平行入射面的光振動(dòng)，只要以起偏振角入射，則其反射光的強(qiáng)度仍然為零，進(jìn)入棱鏡的光將全部折射出棱鏡而保持強(qiáng)度不變.這時(shí)投射到界面AC的起偏振角i02為因?yàn)?/p>

從圖14.10上的幾何關(guān)系可以看出35第35頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三分子中的一個(gè)電子振動(dòng)時(shí)發(fā)出的光是偏振的，它的光振動(dòng)方向總是垂直于光的傳播方向(橫波)，并和電子的振動(dòng)方向在同一個(gè)平面內(nèi).但是，往各方向發(fā)出的光強(qiáng)度不同：在垂直于電子振動(dòng)的方向，強(qiáng)度最大；在沿電子振動(dòng)的方向，強(qiáng)度為零

.一束光射到一個(gè)微?；蚍肿由?，就會(huì)使其中的電子在光束內(nèi)的電場(chǎng)矢量的作用下振動(dòng).此類(lèi)振動(dòng)中的電子會(huì)向其周?chē)拿姘朔桨l(fā)射同頻率的電磁波，即光.這種現(xiàn)象叫做光的散射.§14-4散射光的偏振36第36頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖14.11表示了這種情形，O處有一電子沿豎直方向振動(dòng)，它發(fā)出的球面波向四周傳播，各條光線(xiàn)上的短線(xiàn)表示該方向上光振動(dòng)的方向，短線(xiàn)的長(zhǎng)短大致表示該方向上光振動(dòng)的振幅.圖14.11振動(dòng)的電子發(fā)出的光的振幅和偏振方向示意圖37第37頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三按照電磁理論，每個(gè)散射光波的振幅是與它的頻率的平方成正比，而其光強(qiáng)又和它的振幅的平方成正比，所以散射光的強(qiáng)度和光的頻率的4次方成正比.38第38頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.5.1雙折射現(xiàn)象尋常光和非常光且入射線(xiàn)、法線(xiàn)、折射線(xiàn)在同一平面內(nèi)，這是光在各向同性均勻媒質(zhì)中的折射現(xiàn)象。例如光從空氣射向水、玻璃、或呈熔融態(tài)的石英時(shí)。當(dāng)一束光投射到兩種媒質(zhì)的交界處，一般只能看到一束折射光，折射定律為：§14-5光的雙折射39第39頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

但是，如果將光束射向各向異性的晶體中時(shí)，例如將一束光投向方解石（冰州石），透過(guò)方解石的光則有兩束。所謂各向異性，是指晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)。

各向(同)異性的微觀本質(zhì)

若組成固體的晶粒在空間的取向是無(wú)規(guī)則的，就表現(xiàn)出各向同性；若組成固體的晶粒在空間有一定的取向，就表現(xiàn)出各向異性。40第40頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

能產(chǎn)生雙折射的晶體是非立方晶系的晶體。如方解石、石英、電氣石、紅寶石等。

晶體(固體)的各向異性例：云母只容易沿一個(gè)平面劈開(kāi)；結(jié)晶的石墨在每?jī)蓚€(gè)相對(duì)面之間并不具有相同的電阻。鎳晶體只在一個(gè)確定的方向上容易被磁化。41第41頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、雙折射現(xiàn)象

當(dāng)一束光在晶體的表面折射時(shí)，在晶體內(nèi)可產(chǎn)生兩束折射光。這就是雙折射現(xiàn)象。42第42頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

如果將光束正入射在方解石上，并將方解石圍繞著入射光束旋轉(zhuǎn)，則發(fā)現(xiàn)其中一光束不動(dòng)，而另一光束跟著旋轉(zhuǎn)一周。2、尋常光（o光）和非尋常光（e光）在兩折射光束中有一束光遵守普通的折射定律，稱(chēng)為尋常光

(o光)。

不管入射光束方位如何，o光總在入射面內(nèi)。43第43頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三注意：o光和e光只有在雙折射晶體的內(nèi)部才有意義。

另一束光不遵守普通的折射定律，稱(chēng)非常光(e光)。

即使入射角為0，折射角也不等于0，而且e光往往不在入射面內(nèi)。

o光和e光都是線(xiàn)偏振光。44第44頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.5.2晶體的光軸與光線(xiàn)的主平面方解石(冰洲石CaCO3）

能產(chǎn)生雙折射的晶體是非立方晶系的晶體。如方解石、石英、電氣石、紅寶石等。45第45頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三天然方解石晶體的外形為平行六面體，每個(gè)表面都是平行四邊形(或菱形),銳角為78o8’78o鈍角為101o52’102o六面體共有8個(gè)頂角，其中2個(gè)由三面鈍角組成(稱(chēng)為鈍隅)；而其余6個(gè)則由一個(gè)鈍角和兩個(gè)銳角組成。102o78o一個(gè)晶面鈍隅102o46第46頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

方解石光軸方向是從它的一個(gè)鈍隅所作的等分角線(xiàn)。即它與鈍隅的三條棱邊成等角。1、光軸

晶體內(nèi)存在一個(gè)特殊方向，當(dāng)光在晶體中沿此方向傳播時(shí)，不發(fā)生雙折射現(xiàn)象，此特殊方向稱(chēng)為晶體的光軸。注意：光軸不是指一條特定的直線(xiàn)，而是一特定的方向。凡是與此方向平行的直線(xiàn)方向均為光軸方向。鈍隅47第47頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

單軸晶體和多軸晶體

一般晶體只有一個(gè)光軸，稱(chēng)為單軸晶體，例如冰洲石、石英、紅寶石等；

也有些晶體有兩個(gè)光軸或更多的光軸，它們稱(chēng)為雙軸晶體或多軸晶體，如云母、硫磺、蘭寶石等。我們只討論單軸晶體。48第48頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

2、主平面o光和e光都是線(xiàn)偏振光，且：

光軸O主平面光軸e主平面晶體中任何一條折射線(xiàn)與光軸所組成的平面叫做晶體的主平面。晶體中有兩種主平面，即o光和e光的主平面。o光的振動(dòng)方向垂直于自己的主平面；e光的振動(dòng)方向平行于自己的主平面。49第49頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、主截面如果某入射面與光軸共面，則該入射面就稱(chēng)之為主截面。若入射面為主截面，則o光、е光的主平面重合，此時(shí)ο、е光的振動(dòng)方向互相垂直。50第50頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.5.3用惠更斯原理解釋雙折射現(xiàn)象

發(fā)生雙折射現(xiàn)象，主要是因?yàn)榫w的物理性質(zhì)是各向異性。晶體中的介電常數(shù)r與方向有關(guān)，因而光在晶體中的傳播速度與光的傳播方向有關(guān),從而光在介質(zhì)中的折射率與方向有關(guān)。1、雙折射中的速度特征o光在各個(gè)方向上的傳播速度相同：e光在各方向上的傳播速度不相同：

51第51頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

e光不滿(mǎn)足普通的折射定律，但仍然把ne

叫作它的折射率。但此時(shí)ne不再是常數(shù)。在各向異性的晶體內(nèi)，傳播速度既和振動(dòng)方向(指

o，e)有關(guān)，又和傳播方向(是否沿光軸)有關(guān)。其中n0

，ne

叫作晶體的主折射率.沿光軸方向沿垂直光軸方向52第52頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

2、o光和e光的子波面

o光的子波面

在各向同性媒質(zhì)中，一子波源發(fā)出的波沿各方向的傳播速度均為V＝c/n，經(jīng)t后，形成的波面是一個(gè)半徑為Vt的球面。

o光在單軸晶體中的傳播規(guī)律與在各向同性媒質(zhì)中一樣。因此，o光的子波面是球面。經(jīng)t后，形成的波面是一個(gè)半徑為Vot的球面。53第53頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

e光的子波面e光沿各個(gè)方向傳播速度不同。沿光軸方向的傳播速度與o光一樣也是Vo；垂直于光軸方向的速度是Ve。經(jīng)t后，e光的子波面是繞光軸方向旋轉(zhuǎn)的橢球面。在光軸方向，半徑為Vot；在垂直光軸方向，半徑為Vet.VoVe光軸54第54頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、正晶體和負(fù)晶體正晶體Vo

＞Ve

e光的波面在o光波面內(nèi)。負(fù)晶體

Ve

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e光的波面在o光波面外。在垂直于光軸的方向上55第55頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三o光和e光的子波面在光軸方向上相切；在垂直光軸方向上，兩波面相距最遠(yuǎn)。光軸正晶體負(fù)晶體o光e光光軸56第56頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三*§14－6偏振光的干涉人為雙折射現(xiàn)象14.6.1橢圓偏振光與圓偏振光波片利用振動(dòng)方向相互垂直的兩個(gè)同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成可以獲得橢圓偏振光和圓偏振光.

圖14.18橢圓偏振光的獲得57第57頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三P為偏振片，C為單軸薄晶片，其光軸平行于晶面且與P的透光軸夾角為θ.單色自然光通過(guò)偏振片后，成為線(xiàn)偏振光，設(shè)其振幅為E，光振動(dòng)方向與晶片C光軸方向的夾角為θ，該線(xiàn)偏振光垂直于光軸進(jìn)入晶片后分解為o，e兩光，仍沿原方向前進(jìn)(此時(shí)o，e光兩主平面重合，且就在它們的傳播方向與光軸所在的平面內(nèi))，o光的光振動(dòng)垂直于主平面(即垂直于光軸)，e光的光振動(dòng)則平行于光軸，其振幅分別為Eo＝Esinθ，Ee＝Ecosθ.由于兩光在晶體中的傳播速度不同，晶片對(duì)o，e光的主折射率(e光在垂直于光軸方向的折射率)no和ne亦不相同，所以通過(guò)厚度為d的晶片后，它們之間將出現(xiàn)位相差

58第58頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三則通過(guò)晶片后的合成光為正橢圓偏振光.由于這時(shí)o，e光通過(guò)晶片后的光程差為選擇晶片厚度d，使得位相差所以這樣厚度的晶片稱(chēng)為四分之一波片.

59第59頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三波片C為四分之一波片，且時(shí)，則晶體中o光與e光的振幅相等，即Eo＝Ee，此時(shí)通過(guò)晶片后的光將成為圓偏振光.如果將晶片C換成二分之一波片，θ仍保持，則o光、e光通過(guò)晶片后的位相差為π，且振幅相等，合成后仍為線(xiàn)偏振光，不過(guò)振動(dòng)方向?qū)⑿D(zhuǎn)90°.60第60頁(yè)，共66頁(yè)，2023年，2月20日，星期三14.6.2偏振光的干涉圖14.19是觀察偏振光干涉的裝置.P1，P2是兩個(gè)透光軸互相垂直的偏振片，C為薄晶片，其光軸平行于晶體表面.單色自然光垂直入射于偏振片P1，通過(guò)P1后成為線(xiàn)偏振