偏振光干涉的实验装置

㈠ 偏振光的干涉的平面偏振光

观察会聚的平面偏振光干涉的实验布置如图4所示,其中晶片 K的光轴与晶片表面垂直并且平行于系统的光轴。如果,透镜L1和L2不放在起偏镜N1和检偏镜N2之间,因为在晶片内o光和e光都沿光轴进行，没引入位相差，所以没有干涉现象。但若利用透镜L1产生会聚于晶片 K的平面偏振光，又用透镜L2将此会聚光再变为平行平面偏振光，当晶片是厚为 2mm的方解石时，通过检偏镜N2可以观察到如图5所示的干涉图样。其中黑十字称等旋线，又以透镜光轴为中心的明暗相间的圆环，称等色线。
图6a表示顺光线看去，会聚光在晶片前表面上的投影。其中,圆代表自透镜L1射出的、有相同孔径角(即在晶片表面上有相同入射角i1)的光线在该表面上的轨迹。通过圆周上各点的偏振光的振动方向在该表面上的投影,都平行于起偏镜主截面N1。在晶片K很薄的情况下，o光和e光分开得很少，因而以入射角i1射到晶片上的光线，可由图6b表示其晶体内的光路。由图6a可以看出, 对于通过P、P‵、H和H‵各点的偏振光并不分解,在N1⊥N2的情况下, 都不能通过检偏镜N2,其他同心圆周上与之相应的各点与此相同，因而通过N2观察时，会看到暗的十字；当N1∥N2时,这些点上偏振光都能通过N2,所以会看到亮的十字。
对于圆周上的其他各点，例如C点,平行于N1的矢量在晶体K内分解成沿该点圆周切线方向的o光和沿半径方向的e光。在近似的情况下,两光在晶片内所通过的几何路程为l‵，因而晶片K和检偏镜 N2给两光造成的位相差为 ，
式中l‵=l/cosi姈, i姈为光在晶体内的折射角，né为晶体在i2方向上e光的折射率。显然，在这种情况下,位相差只决定于i姈角。具有相同i姈的光，有相同的位相差，同在一干涉条纹上。于是，通过检偏镜看到的干涉图是一组明暗相间的同心圆环；用白光照射时，看到的干涉图是彩色同心环，同一圆环有同一彩色，故名等色线。
当晶体光轴在其他方向时，则所得的等旋线与等色线和上述的显著不同,图7就是光轴平行于表面的石英片放在 N1⊥N2的系统中所看到的会聚的平面偏振光的干涉图样。

㈡ 偏振光的干涉的平行偏振光干涉

平行偏振光干涉装置由偏振光发生器、各向异性装置、检偏器与接收光屏三部分组成。
平行偏振光干涉装置

㈢ 十万火急的物理问题:在杨氏干涉实验装置后双缝后面各放置一个偏振片,若两偏振片的透振方向相互垂直,

产生干涉的条件之一就是两列波的振动方向不能垂直啊。两个偏振片垂直，出来的光的振动方向就垂直，自然没有干涉条纹了。各点的光强不用考虑相位问题直接叠加，自然是有光照到屏上了。现象就和没用双缝一样嘛。

㈣ 偏振光的干涉的偏振光干涉的应用

与光的干涉相似，偏振光干涉也含有三项要素，即照明光波特性，各向异性装置引起的相位差以及干涉光场分布。偏振光干涉的各种应用都可以归结为通过其中两项要素来求取第三项要素的过程。
偏振光干涉具体应用的例子有晶体双折射率的测定，光测弹性力学与金属、薄膜折射率的测定，椭圆偏振光的检验等等。
第一部分为偏振光发生器，由一块起偏器和一块晶片组成（也可以省略去晶片），常见的晶片有半波片等。当偏振光发生器中只含有起偏器而不含有晶片时，出射光为先偏振光，当其中的晶片不同时，可以产生不同的偏振光，又由于偏振片的作用，入射光经过偏振片后，其能量并不能完全转化为出射光。第二部分为各向异性装置，各向异性装置通常是晶体板或者波晶片，其作用是产生振动方向相互垂直的偏振光，即o光与e光。第三部分是检偏器与接收光屏，检偏器的作用是从o光与e光两束光中分离出振动方向与其透振方向相同的两个分量，分别为o分量与e分量，使得这两个分量满足发生干涉所需的相干条件。 ，没有光能通过检偏镜。然而，此间在两者间插入一块光轴平行于表面的晶片K，如图1所示，则有光从检偏镜透过；若晶片是楔形板，则见有明暗相间的条纹出现。加晶片后能见到光的这种现象即为一种平面偏振光的干涉现象。
图2中,N1和N2代表正交的起偏镜和检偏镜的主截面，zz‵代表晶片的主截面。设A为通过起偏镜N1的平面偏振光的振幅,它在晶片内分解为振幅为Ao和Ae的o光和e光。通过厚度为d的晶片后，o光和e光的位相差为 ， (1)
式中no和ne分别为晶片对o光和e光的主折射率。具有这样固定位相差的o光和e光，合成一个椭圆偏振光，但是当令其通过检偏镜N2时Ao和Ae在N2主截面上的分振幅分别为 (2)
此式表示，通过N2的两平面偏振光是等振幅而且振动在同一平面(N2)的两个相干光；它们的位相差除了δK外还要加上Ao和Ae在N2主截面投影所引起的位相差,所以此两相干光的总位相差
当
时，通过N2有最大光强度；当
时，没有光通过检偏镜。所有连续递增厚度的楔形晶板挡在正交的N1和N2之间时，从N2能看到明暗相间的条纹。 ,如图3，则透过检偏镜N2的两相干光的振幅分别为
可见,除θ=45°外，在一般θ值下,A2oA2e；它们的位相差只决定于。当或其整数倍时，由N2透射的光有最大光强；当及其奇数倍时，由N2透射的光强最小（θ=45°时最小为零）。
对于某一给定的晶片，由于δ寑与δ〃有π的差别, 所以在正交（N1⊥N2）系统和平行(N1∥N2)系统所得干涉条纹的明暗位置正好相反。
用白光照射系统时，对各种波长的光，干涉最大和最小的条件不能同时满足，因而自N2出射的光呈一定的彩色，而同一晶片，在正交系统透射光所呈的彩色与平行系统中所呈的彩色不同，这两种彩色互为补色。此外，当由正交向平行过渡或其相反过渡，即转动起偏镜和检偏镜之一时，由于位相差有突然的变化(π)，所以,出射光的彩色会随之突然由一种彩色变为它的补色。通常称之为色偏振。
色偏振是检验双折射现象的极灵敏的方法，它在检验玻璃元件有无应力及区别某些纤维方面得到相当普遍的应用。

㈤ 偏振光实验

你说那个干涉条纹啊？
因为尺子中的残余应力啊。

㈥ 偏振光干涉的应用

偏振光的干涉及其应用

4.3偏振光的干涉条纹

以上讨论的几种情况，幕上的干涉场中只有均匀的亮暗颜色的变化，但没有出现干涉条纹，这是因为晶片的厚度是均匀的。如果换一块厚度不均匀的晶片，例如一块尖劈形晶片（见图4-3），则由于各处厚度d不同位相差δ也不同，有透镜将晶片的出射表面成像于幕上则幕上相应点的强度也不同，于是就再现等厚干涉条纹，波长为λ的单色光正入射且时，在那些厚度d满足

的地方，cos△=1，I2=0，出现暗纹；在那些厚度d满足

的地方，cos△1=-1，，出现亮纹。同样不难分析出，把P2转到与P1平行时情形。用白光照明时各种波长的光干涉条纹不一致，在某种颜色的光出现暗纹的地方就显示出它的互补色来，这样，幕上就出现彩色条纹。以上便是实验（3）观察到的现象。

4.4光测弹性

折射率之差（ne-no）也是一个影响相差△的因素。玻璃或塑料，若经过很好地退火，是各向同性的。若退火不好，就会有些局部应力“凝固”在里边。内应力会产生一定程度的各向异性能，从而产生双折射。换句话说，这种有内应力的透明媒质中ne-no≠0，它与应力分布有关。这样一来，把这种媒质做成片状插在两偏振片之间，不同的地点因（ne-no）不同而引起o光、e光间不同的位相差△，幕上也会出现反映这种差别的干涉花样来。制造各种光学元件（如透镜）的玻璃中不应有内应力，因为内应力会大大影响光学元件的性能。以上所述是检查光学玻璃退火后是否有残存内应力的一种有效方法。
如果一块玻璃或塑料，其中本来没有应力。当我们给它一个外加的应力时，它在两偏振片间也会出现干涉条纹（图4-4）。应力越集中的地方，各向异性越强，干涉条纹越细密。这就是以上（4）中观察到的现象。光测弹性仪就是利用这种原理来检查应力分布的仪器，它在实际中有很广泛的应用。例如为了设计一处机械工件、桥梁或水坝，可用透明塑料模拟它们的形状，并根据实际工作状况按比例地加上应力，然后用光测弹性仪显示出其中的应力分布来。图4-5就是模拟一个火车挂钩的光测弹性照片。又如在矿井为了预报可能性冒顶事故，可在坑道的壁上嵌入一块玻璃镜，前面放一偏振片，使入射和反射光都通过它，因而这一块偏振片就起着光测弹性仪中两块偏振片的作用。在冒顶事故将发生前，玻璃镜中的应力必然很大，我们将从干涉条纹中及时看到，从而可以采取预防措施。近年来我国还将光测弹性仪用于地震预报上。在地震将发生前，岩层将出现很大的应力集中。在广阔的地区逐点勘测应力集应中的区域，工作量是很大的。如果我们在某一地区的边缘上测得岩层应力的数据，然后用透明塑料板模拟该地区的形状和岩层构造，然后在板的边缘上按测得的数据模拟该实际的应力分布，即可从光测弹性仪中找到应力最集中的地方，于是便可心愿这些地方进行深入细致的实地勘测和考察。

4.5克尔效应与泡耳斯效应

除了外加应力外， 电场也可以使某些物质产生双折射。
如图4-6在一个有平行玻璃的小盒内封着一对于行板电极，盒内充有硝基苯（C6H5NO2）的液体。两偏振片的透振方向垂直，极间电场与它们成450。电极间不加电压时，没有光线射出这对正交的偏振片，这表明盒内液体没出息双折射效应（△=0 ）。当两极板间加上适当大小的强电场时（E～104V/cm），就有光线透过这个光学系统。这表明，盒内液体在强电场作用下变成了双折射物质，它把进来的光分解成e光和o光，使它们之间产生附加位相差，从而使出射光一般成为椭圆偏振光。这种现象叫克尔效应（J.Kerr，1875年）。

实验表明，在克尔效应中（ne-no）∝E2 ，从而

或写成等式

比例系数B称为该物质的克尔常数。硝基苯对于钠黄光（λ=5893埃）的克尔常数B=220×107CGSE单位。克尔效应不是硝基苯独有的，即使普通的物质（如水、玻璃）也都有克尔效应，不过它们的克尔常数，不过它们的克尔常数要小2-3个数量级。值得注意的是，克尔效应与电场强度E的平方成正比，所以δ与正、负取向无关。
硝基苯克尔效应的驰豫时间（即电场变化后△跟随变化所需的时间）极短，约为10-9s的数量级。所以用硝基苯的克尔盒来做高速光闸（光开头）、电光高层调制器（利用电讯号来改变光的强弱的器件），在高速摄影、光束测距、激光通讯、激光电视等方面有广泛的应用。
克尔盒有很多缺点，例如对硝基苯液体的线纯度要求很高（否则克尔常数下降，驰豫时间变长）、有毒、液体不便携带等。近年来随着激光技术的发展，对电光开关、电光调制的要求越来越广泛、越来越高。克尔盒逐渐为某些具有电光效应的晶体所代替，其中最典型的是KDP晶体，它的化学万分是磷酸二氢钾（KH2PO4）。这种晶体在自由状态下是单轴晶体，但在电场的作用下变成双轴晶体，没原来光轴的方向产生附加的双折射效应。这效应与克尔效应不同，附加的位相差△与电场强度一次方成正比。这效应叫泡克耳斯效应（F.Pockels，1893年）或晶体的线性电光效应。利用KDP晶体来代替克尔盒，除了可以克服上述缺点外，另一优点是所需电压比起克尔效应要低些。

㈦ 怎么设置一个实验装置用来区别椭圆偏振光和部分偏振光

椭圆偏振光
光矢量端点在垂直于光传播方向的截面内描绘出椭圆轨迹。检偏器旋转一周，光强两强两弱。

椭圆偏振光可用两列沿同一方向传播的频率相等、振动方向相互垂直的线偏振光叠加得到。这两列线偏振光的相位差不等于0、π；如果二线偏振光的振幅相等，它们的相位差应不等于0、±π/2、π。

偏振光(Polarization)

光是一种电磁波，电磁波是横波。而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。通常光源发出的光，它的振动面不只限于一个固定方向而是在各个方向上均匀分布的。这种光叫做自然光。光的偏振性是光的横波性的最直接，最有力的证据，光的偏振现象可以借助于实验装置进行观察，P1、P2是两块同样的偏振片。通过一片偏振片p1直接观察自然光（如灯光或阳光），透过偏振片的光虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力，故无法察觉。如果我们把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2缓慢地转动，就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化，而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗；继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知，通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性。自然光经过偏振片后，改变成为具有一定振动方向的光。这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时吸收垂直于该方向振动的光。通过偏振片的透射光，它的振动限制在某一振动方向上,我们把第一个偏振片P1叫做“起偏器”，它的作用是把自然光变成偏振光，但是人的眼睛不能辨别偏振光。必须依靠第二片偏振片P2去检查。旋转P2，当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时，偏振光可顺利通过，这时在P2的后面有较亮的光。当P2的偏振方向与偏振光的偏振面垂直时，偏振光不能通过，在P2后面也变暗。第二个偏振片帮助我们辨别出偏振光，因此它也称为“检偏器”。

㈧ 在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则 [ ]

㈨ 偏振光干涉实验原理

偏振光干涉的实验与利用的就是偏振光的话，对于其他信息的影响以及环境的区别。
所以理论依据与实验结果是相同的。