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，且波晶片對光與光的折射率分別為和，三元件的平面彼此平行，波長為的單色光正入射到這一系統上，試問：

（1）圖中①②③三區域光的偏振態；

（2）圖中①②③三區域光的強度（入射單色光的強度為）

Answer 1

【答案】見解析

【解析】

（1）強度為的單色光通過偏振片1后，在區域①范圍內形成線偏振光，其強度為．設其振動矢量為，振幅為，此線偏振光投射到波晶片上，將其分解為振動和振動，由于振動與偏振片1的偏振方向成角，則和的振幅如圖所示，分別為

，．

光在通過波晶片時，形成相差，即光比光的相位滯后：．

光在區域②范圍內，振動和振動之間有一相差，這兩方向上的振動疊加，其偏振態因、的值，可形成橢圓偏振態、圓偏振態或線偏振態．

光在區域②范圍內的強度仍為．

光射到偏振片2上時，分量與分量中都只有它們在其透振方向上的投影和才能通過，先考慮一般情況，設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，其強度為和在透振方向上疊加的結果，設其合振動為，即．

由于兩振動有相差，根據同一方向上的振動合成，則其振幅為

．

從而，強度為

．

再考慮，有