波長板

１/４波長板に直線偏光の光を斜め45度で入射させると円偏光になりますが、その他の角度ではすべて楕円になるのですか？

そのまま直線で出てくることはありますか？

No.1 回答者： north_2nd 回答日時： 2007/05/21 00:00

平行か直交で直線になりますね。

この回答への補足

それは数式で言うことができますか？

補足日時：2007/05/21 15:35

No.2 ベストアンサー 回答者： dachang 回答日時： 2007/05/22 08:26

数式でいうことも可能だと思いますが、図解のが分かりやすいと思いますよ。

直線偏光を45度で入れると、波長板のx成分とy成分の振幅比は1:1になる。（コサイン45度：サイン45度=1:1）、そして位相はλ/4（90度）ずれるので円偏光になります。

同様に考えると0度あるいは90度で入れると波長板のx成分とy成分の振幅比は1:0あるいは0:1になる。つまり成分は1つしかないので、λ/4（90度）ずれようが、ずれまいが、出てくる光は直線のままです。

その他の角度では振幅比は　コサインθ：サインθ　つまりｘとｙで振幅の違う光に別れ、90度ずれるので楕円になります。

No.3 回答者： north_2nd 回答日時： 2007/05/22 22:07

そうか、補足だとメールが飛んで来ない設定になってたや。

というわけで数式の考え方。
まぁ＃２さんの説明は間違ってないんですけど。
なんか読んでてわかりにくそうなので。
というか正しいか確認するのが面倒な表記だったので。
ってことは私の表記もわかりにくいかもしれませんが。。。。一応

数式で表す方法は一杯ありますが、まぁジョーンズさんのベクトルで行きましょう。
この場合偏光は２ｘ１行列で表されて、要素は実数(強度)×ｅ＾iφ（位相）です。直線偏光は位相がそろってるので実数のみでOK。後で回転させるので軸を仮定するので直線偏光の軸に合わせれば（１，０）と表記できます。
波長板は２ｘ２の対角行列で表されます。要素は虚数（位相）のみです。

波長板の行列に偏光のベクトルを掛け算してでてきたのが波長板を通過してでてきた答えです。実数部は変わりませんね。直線偏光なら直線偏光のままです。

偏光板と波長板が４５度ずれているときには、軸変換します。
おなじみ？の
（cosθ　-sinθ）
（sinθ　conθ）
です。
偏光板にこれを掛けてから波長板の行列を掛けて逆回転の行列を掛ければおっけいですね。

まとめると、
でてくる偏光＝逆回転行列×波長板行列×回転行列×偏光ベクトル
で表されます。
＃あぁ、本当は回転・波長・逆回転・ベクトルか。まぁ式は一緒。

故に
回転が０or９０度なら直線偏光の位相が変わるだけで偏光状態は変わらない。
４５度なら円偏光。
それ以外なら楕円偏光。

ま、そういうことです。