光的偏振和晶體光學(xué)基礎(chǔ)

光的偏振和晶體光學(xué)基礎(chǔ)1第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日

旋光現(xiàn)象的規(guī)律：物質(zhì)的旋光本領(lǐng)

旋光色散：旋光本領(lǐng)隨波長(zhǎng)而改變的現(xiàn)象。

旋光方向：左旋(levorotatory)、 右旋(dextrorotatory)之分。方向的規(guī)定：使光矢量順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)為右旋物質(zhì)，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)為左旋物質(zhì)。 2第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日

2、旋光現(xiàn)象的物理解釋（1825年,菲涅爾）

1）將入射線偏光看成是左旋、右旋圓偏光的合成

2）左旋、右旋圓偏光在物質(zhì)內(nèi)部的折射率不同，因而從物質(zhì)中出射時(shí)獲得的位相差不等。3第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日

3）合成復(fù)振幅(Complexamplitude)引入：4第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日

4）討論：若左旋圓偏振光傳播速度快，nL<nR，>0，光矢量向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；若右旋圓偏振光傳播速度快，nL>nR

，

<0，光矢量向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。5第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日

3、旋光光學(xué)元件：左旋右旋左旋右旋旋光光學(xué)元件6第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日4、磁致旋光效應(yīng)磁光效應(yīng)：在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下，物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。磁致旋光效應(yīng)（法拉第效應(yīng)Faradayeffect）： 在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下，本來不具有旋光效應(yīng)的物質(zhì)產(chǎn)生了旋光性質(zhì)。裝置現(xiàn)象公式性質(zhì)法拉第效應(yīng)PBA7第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日5、磁光效應(yīng)的應(yīng)用（1）單通光閘PBAPA45正向(Positivedirection)PA45反向(Reversedirection)8第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日（2）自動(dòng)測(cè)量量糖計(jì)（用來測(cè)液體濃度）PKFA9第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日（3）磁光調(diào)制（在光通信領(lǐng)域中的應(yīng)用）PBA

系統(tǒng)組成 工作原理10第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日在外界強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，某些本來是各向同性的介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，而本來具有雙折射現(xiàn)象的晶體，其雙折射性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化。1、泡克耳斯效應(yīng)(Pockelseffect)一級(jí)電光效應(yīng)PzxyX’Y’AKDP（磷酸二氫鉀）實(shí)驗(yàn)裝置一：縱向電光效應(yīng)二、電光效應(yīng)(Electro-opticalEffect)E11第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日感生折射率差（n'-n''）：引入位相差：出射光強(qiáng)：12第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日感生折射率差（n'-n''）：出射光強(qiáng)：PX’Z’AKDP（磷酸二氫鉀）實(shí)驗(yàn)裝置二：橫向電光效應(yīng)（垂直光的傳播方向）Y’lhE13第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日2、克爾效應(yīng)(Kerreffect)--二級(jí)電光效應(yīng)PA硝基苯克爾效應(yīng)裝置EVlh14第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日引入位相差：出射光強(qiáng)：15第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日

聲波在媒質(zhì)中傳播時(shí)，由于應(yīng)變緣故，使介質(zhì)折射率隨空間和時(shí)間發(fā)生周期性變化。光通過這種媒質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，稱為聲光效應(yīng)。聲光效應(yīng)分類：根據(jù)聲波波長(zhǎng)、光波波長(zhǎng)和聲光作用長(zhǎng)度分兩種

------布拉格聲光衍射和喇曼--耐斯聲光衍射。布拉格聲光衍射：聲波波長(zhǎng)小，作用長(zhǎng)度大；喇曼--耐斯聲光衍射：聲波波長(zhǎng)長(zhǎng)，作用長(zhǎng)度小

三、聲光效應(yīng)(Acousto-opticeffect)

16第16頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日1、布拉格(Bragg)聲光衍射（i不為0，聲波波長(zhǎng)小，作用長(zhǎng)度大）布拉格衍射聲波(Sonicwave)波面（s

）入射波（）布拉格衍射波（

+s

）OABO’B17第17頁，共18頁，2023年，2月20日，星期日2、喇曼(Raman)--奈斯聲光衍射（