Question

【题目】如图所示，在与偏振方向垂直的偏振片1、2之间插入一块厚度为的波晶片，波晶片的轴与偏振片1的偏振方向成角，且波晶片对光与光的折射率分别为和，三元件的平面彼此平行，波长为的单色光正入射到这一系统上，试问：

（1）图中①②③三区域光的偏振态；

（2）图中①②③三区域光的强度（入射单色光的强度为）

Answer 1

【答案】见解析

【解析】

（1）强度为的单色光通过偏振片1后，在区域①范围内形成线偏振光，其强度为．设其振动矢量为，振幅为，此线偏振光投射到波晶片上，将其分解为振动和振动，由于振动与偏振片1的偏振方向成角，则和的振幅如图所示，分别为

，．

光在通过波晶片时，形成相差，即光比光的相位滞后：．

光在区域②范围内，振动和振动之间有一相差，这两方向上的振动叠加，其偏振态因、的值，可形成椭圆偏振态、圆偏振态或线偏振态．

光在区域②范围内的强度仍为．

光射到偏振片2上时，分量与分量中都只有它们在其透振方向上的投影和才能通过，先考虑一般情况，设的透振方向与轴的夹角是，则和的振幅如图所示，分别为

，．

最后，从偏振片2上射出的光线为透振方向的线偏振光，其强度为和在透振方向上叠加的结果，设其合振动为，即．

由于两振动有相差，根据同一方向上的振动合成，则其振幅为

．

从而，强度为

．

再考虑，有