结构推理 怎样用两个偏振片和一个白光光源来区分垂直于光轴和平行于光轴切出的两块石英晶片?
【正确答案】对于石英晶片,若垂直于光轴切片,即得旋光片;若平行于光轴切片,就是波晶片。
   利用白光和两个偏振片来区分旋光片和波晶片可采取以下步骤:以白光照射正交偏振片P1、P2,则P2无光透过。将待测石英晶片K置于P1、P2之间,P2不再消光,这时旋转晶片K。
   若旋转K的过程中,P2后出射光强及颜色不发生变化,则K为旋光片。因为自然光经P1后成为光矢量与P1透振方向一致的线偏振光,经旋光片后,其光矢量将旋转一个角度ψ,此偏振光在P2透振方向的分量将透过P2,P2后不再消光。由于旋光片使光矢量转过的角度ψ=αd与旋光片的旋光率α(λ)和厚度d有关,而旋光率α(λ)随光波长λ的不同而不同。因此,白光中不同波长的线偏振光经旋光片后转过的角度ψ就不同。若白光中不同波长的光旋转△ψ后,其光矢量恰与P2透振方向垂直,则该波长的光在P2后消失,白光中缺少这种波长成分,剩下各种波长成分的混合色就不再是原来的白色,而是这种波长的光的互补色。例如红光互补色为蓝绿色,绿光互补色为紫色等。由于旋转旋光片K,各种波长的光转过的角度ψ均不变,所以在旋转K过程中,若P2后光强及颜色均不发生变化,K就是旋光片。
   若旋转K过程中,P2后出射光强及颜色会随之变化,K就是波晶片。因为正交偏振片P1、P2之间插入波晶片会发生偏振光的干涉。若以白光入射,则不同波长的光的δ"不同,干涉合光强I的大小也不同。若某种波长的光干涉相消,则P2后出射光即呈现出这种波长的光的互补色。旋转波晶片K时,θ、φ发生变化,每种波长的光的光强I及P2后呈现的颜色都随之变化,即再现“显色偏振”现象。所以旋转K过程中,P2后光强及颜色发生变化,K就是波晶片。
【答案解析】