题目内容
【题目】如图所示,在与偏振方向垂直的偏振片1、2之间插入一块厚度为的波晶片,波晶片的
轴与偏振片1的偏振方向成
角,且波晶片对
光与
光的折射率分别为
和
,三元件的平面彼此平行,波长为
的单色光正入射到这一系统上,试问:
(1)图中①②③三区域光的偏振态;
(2)图中①②③三区域光的强度(入射单色光的强度为)
【答案】见解析
【解析】
(1)强度为的单色光通过偏振片1后,在区域①范围内形成线偏振光,其强度为
.设其振动矢量为
,振幅为
,此线偏振光投射到波晶片上,将其分解为
振动
和
振动
,由于
振动与偏振片1的偏振方向成
角,则
和
的振幅如图所示,分别为
,
.
光在通过波晶片时,形成相差,即
光比
光的相位滞后:
.
光在区域②范围内,振动
和
振动
之间有一相差,这两方向上的振动叠加,其偏振态因
、
的值,可形成椭圆偏振态、圆偏振态
或线偏振态.
光在区域②范围内的强度仍为.
光射到偏振片2上时,分量与
分量中都只有它们在其透振方向
上的投影
和
才能通过,先考虑一般情况,设
的透振方向与
轴的夹角是
,则
和
的振幅如图所示,分别为
,
.
最后,从偏振片2上射出的光线为透振方向的线偏振光,其强度为
和
在透振方向上叠加的结果,设其合振动为
,即
.
由于两振动有相差,根据同一方向上的振动合成,则其振幅为
.
从而,强度为
.
再考虑,有
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