Question

【題目】如圖所示，在與偏振方向垂直的偏振片1、2之間插入一塊厚度為的波晶片，波晶片的軸與偏振片1的偏振方向成角，且波晶片對(duì)光與光的折射率分別為和，三元件的平面彼此平行，波長(zhǎng)為的單色光正入射到這一系統(tǒng)上，試問：

（1）圖中①②③三區(qū)域光的偏振態(tài)；

（2）圖中①②③三區(qū)域光的強(qiáng)度（入射單色光的強(qiáng)度為）

Answer 1

【答案】見解析

【解析】

（1）強(qiáng)度為的單色光通過(guò)偏振片1后，在區(qū)域①范圍內(nèi)形成線偏振光，其強(qiáng)度為．設(shè)其振動(dòng)矢量為，振幅為，此線偏振光投射到波晶片上，將其分解為振動(dòng)和振動(dòng)，由于振動(dòng)與偏振片1的偏振方向成角，則和的振幅如圖所示，分別為

，．

光在通過(guò)波晶片時(shí)，形成相差，即光比光的相位滯后：．

光在區(qū)域②范圍內(nèi)，振動(dòng)和振動(dòng)之間有一相差，這兩方向上的振動(dòng)疊加，其偏振態(tài)因、的值，可形成橢圓偏振態(tài)、圓偏振態(tài)或線偏振態(tài)．

光在區(qū)域②范圍內(nèi)的強(qiáng)度仍為．

光射到偏振片2上時(shí)，分量與分量中都只有它們?cè)谄渫刚穹较?/span>上的投影和才能通過(guò)，先考慮一般情況，設(shè)的透振方向與軸的夾角是，則和的振幅如圖所示，分別為

，．

最后，從偏振片2上射出的光線為透振方向的線偏振光，其強(qiáng)度為和在透振方向上疊加的結(jié)果，設(shè)其合振動(dòng)為，即．

由于兩振動(dòng)有相差，根據(jù)同一方向上的振動(dòng)合成，則其振幅為

．

從而，強(qiáng)度為

．

再考慮，有