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下面我们介绍
圆偏振光和椭圆偏振光
假想我们迎着某个光看
如果在某个垂直于光线的平面上
光矢量是旋转的
光矢量端点的轨迹是圆
就是圆偏振光
轨迹是椭圆
就是椭圆偏振光
我们还约定迎着光看时
光矢量是顺时针旋转
就叫右旋光
否则叫左旋光
所以我们有右旋圆偏振光
左旋圆偏振光
右旋椭圆偏振光和左旋椭圆偏振光
下面大家看到的是右旋圆偏振光
沿z轴传播时
某个时刻光矢量在半个波长范围
随位置变化的假想的示意图
我们看到光矢量的端点是
逆时针扭转的螺旋线
有兴趣的同学可以想一想
这是为什么
根据力学里面学过的
有关两个互相垂直的简谐振动的合成
我们可以把圆或椭圆偏振光
分解为两个互相垂直的线偏振光
而且这两个线偏振光的相位
一定是固定的
假设 我们迎着某个单色光看
在某个垂直于光线的平面上建立坐标
某个时刻光矢量
可以分解成两个互相垂直的
简谐振动的分量
分量幅度分别为E1和E2
相位分别为φ1和φ2
当然相位差是固定的
假如分量振幅相同
x分量相位超前y分量相位90度
这两个分量会合成左旋圆偏振光
为什么呢
因为x分量相位超前90度
所以x分量达到最大振幅时
y分量是零
当x分量回到零
y分量这时才达到最大
光矢量相当于逆时针旋转
同理 x分量相位落后90度时
合成为右旋圆偏振光
如果分量振幅不同
x分量相位超前90度
就是左旋正椭圆偏振光
这部分内容在力学振动那一章
互相垂直的相同频率的
简谐振动的合成那一节有专门讨论
忘记了的话 请重新复习
我们这里不再重复讨论细节
同样的道理
x分量相位落后90度时
合成为右旋正椭圆偏振光
假如相位差不是零
也不是正负90度
也不是正负180度
那它合成为斜椭圆偏振光
这里排除的零和正负180度情形
是合成为线偏振光
相位差是零
其实就是同相位的意思
两个互相垂直的线偏振光
同相位的时候
它们合成为一个新的线偏振光
偏振面与x方向夹角为α
如果相位差是180度
还是合成为一个线偏振光
只是偏振面会转一个角度
转π减去2倍的α
上面我们谈到的线偏振光
圆偏振光和椭圆偏振光
都是完全偏振光
还有一类光是部分偏振光
一般我们指
自然光和线偏振光的混合
很显然
这样的光在线偏振光的方向上
光矢量大一些
大家看到的图里面
这是竖直方向
而垂直于这个方向的光矢量
就会小一些
选择两个互相垂直的方向
其中一个是线偏振光成份的
偏振面方向
图中是竖直方向
沿这两个互相垂直方向
我们分解光矢量
自然光成份会分解出两个相同的
互相垂直分量
而且相位不固定
而由于混合了线偏振光
在竖直方向上
线偏振的光矢量分量
会比横向的大一些
所以部分偏振光
可以分解为两个互不相干的
互相垂直和不等幅的线偏振光
这种部分偏振光
也可以用图示简单标记
点和平行短线哪个多
就表示那个方向的
线偏振光分量大
如果自然光和圆偏振光混合
或与椭圆偏振光混合
也叫部分偏振光
我们这里对这类
部分偏振光不做更多的讨论
有时为了表示
部分偏振光的偏振程度
我们引入偏振度的概念
用P表示
就是偏振光光强
占总光强的百分比
P越大 偏振光成份越多
这里In表示自然光光强
Ip表示完全偏振光强度
很明显
完全偏振光中没有自然光成份
所以偏振度1
自然光是非偏振光
P是零
部分偏振光的偏振度
当然就在0和1之间了
好 这节内容就讲到这儿
谢谢
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--引言
--电荷
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-电场及叠加原理,电偶极子
--电场和电场强度
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--高斯定律和电场线
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