题目
线偏振光经过 (1)/(2) 波片后( )。A. 仍为振动方向不变的线偏振光B. 变为振动方向与原振动方向关于光轴对称的线偏振光C. 变为椭圆偏振光
线偏振光经过 $\frac{1}{2}$ 波片后( )。
A. 仍为振动方向不变的线偏振光
B. 变为振动方向与原振动方向关于光轴对称的线偏振光
C. 变为椭圆偏振光
题目解答
答案
B. 变为振动方向与原振动方向关于光轴对称的线偏振光
解析
本题考查线偏振光通过 $\frac{1}{2}$ 波片后的偏振态变化,解题思路是根据 $\frac{1}{2}$ 波片的特性来分析线偏振光经过它之后的情况。
1. 明确 $\frac{1}{2}$ 波片的作用
$\frac{1}{2}$ 波片是一种能使 o 光(寻常光)和 e 光(非常光)产生 $\pi$ 相位差的波片。当线偏振光垂直入射到 $\frac{1}{2}$ 波片时,会分解为 o 光和 e 光,这两束光在波片内沿不同方向传播且具有不同的折射率,经过波片后会产生 $\pi$ 的相位差。
2. 分析线偏振光经过 $\frac{1}{2}$ 波片后的偏振态
设入射的线偏振光的光振动方向与 $\frac{1}{2}$ 波片的光轴夹角为 $\theta$。
- 入射的线偏振光可以分解为沿光轴方向的分量 $E_{e}$ 和垂直于光轴方向的分量 $E_{o}$,即 $E_{e}=E\cos\theta$,$E_{o}=E\sin\theta$,其中 $E$ 是入射光的振幅。
- 经过 $\frac{1}{2}$ 波片后,o 光和 e 光产生 $\pi$ 的相位差。根据偏振光的合成原理,合成后的光仍然是线偏振光。
- 合成后的线偏振光的振动方向与原振动方向关于光轴对称。这是因为相位差为 $\pi$ 时,相当于将原来的振动方向绕光轴旋转了 $2\theta$,也就是新的振动方向与原振动方向关于光轴对称。
3. 对各选项进行分析
- 选项 A:线偏振光经过 $\frac{1}{2}$ 波片后振动方向会发生改变,并非不变,所以选项 A 错误。
- 选项 B:由上述分析可知,线偏振光经过 $\frac{1}{2}$ 波片后变为振动方向与原振动方向关于光轴对称的线偏振光,选项 B 正确。
- 选项 C:线偏振光经过 $\frac{1}{2}$ 波片后合成的仍然是线偏振光,而不是椭圆偏振光,所以选项 C 错误。