seu-wave optics-polarization of light

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1、（Polarizationoflight）光的偏振1§9-5-1光的偏振状态一.完全偏振光E播传方向振动面·面对光的传播方向看线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解：EEyExyx1.线偏振光（linearlypolarizedlight）表示法：·····光振动垂直板面光振动平行板面2右旋圆偏振光0yyxz传播方向/2x某时刻右旋圆偏振光E随z的变化E2.圆偏振光（circularlypolarizedlight）和线、圆和椭圆偏振光均称为完全偏振光。椭圆偏振光（ellipticallypolarizedlight）右旋椭圆偏振光3为某个确定值的线偏振光的合成。右旋圆偏振光的合成。圆和椭

2、圆偏振光可看成是两束频率相同、传播方向一致、振动方向相互垂直、相位差反之，线偏振光则可以看成是两束频率相同、相位相同、振幅相同、传播方向亦相同的左、相位差/2或3/2xyyx·x，y振幅相同，相位差不等于0，和2/2，，3/24二.自然光（naturallight）垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。自然光的表示法：没有优势方向自然光的分解一束自然光可分解为两束振动方向相互···非相干5三.部分偏振光表示法：自然光和完全偏振光的混合，就构成了部分最常讨论的部分偏振光可看成是自然光和线偏振光的混合，偏振光。分解非相干平行板面的光振动较强········垂直板面的光振动较强反射光

3、就是这种部分偏振光，天空的散射光和水面的它可以分解如下：6四.偏振度（degreeofpolarization）Ip—部分偏振光中包含的完全偏振光的强度It—部分偏振光的总强度In—部分偏振光中包含的自然光的强度完全偏振光（线、圆、椭圆）P=1自然光（非偏振光）P=0部分偏振光0

4、偏振化方向（通光方向）二.马吕斯定律（Maluslaw）I0IPPE0E=E0cos▲线偏振光马吕斯定律（1809）—消光···的起偏：9三.线偏振光的检偏检偏：用偏振器件检验光的偏振态I?P待检光若I不变？是什么光若I变，有消光？是什么光若I变，无消光？是什么光然光混合而成的部分偏振光思考设入射光可能是自然光线偏振光或由线偏振光与自或旋转10四.偏振片的应用偏振片的应用很多，例如：▲作为照相机的滤光镜，可以滤掉不必要的反射光。▲制成偏光眼镜，可观看立体电影。▲若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与▲作为许多光学仪器中的起偏和检偏装置。可以避免汽车会车时灯光的晃眼。地面成45

5、角、且向同一方向倾斜的偏振片，11§9-5-3反射和折射光的偏振*散射光的偏振一.反射和折射时光的偏振·······n1n2iir·自然光反射和折射后成为部分偏振光·S分量P分量反射光垂直入射面的分量（S）比例大，折射光平行入射面的分量（P）比例大，入射角i变反射、折射光的偏振度也变。12i=i0时，反射光只有S分量：i0—布儒斯特角（Brewsterangle）或起偏角i0+r0=90由有—布儒斯特定律（1812年）·····n1n2i0i0r0线偏振光··S··（BrewsterLaw）13▲外腔式激光管加装布儒斯特窗减少反射损失。则：若n1=1.00（空气），n2=1.50（玻璃

6、），·i0···········i0i0·激光输出布儒斯特窗M1M2·i014有反射光干扰的橱窗在照相机镜头前加偏振片消除了反射光的干扰15pI()电偶极子辐射强度角分布布儒斯特角的存在，可以用振荡电偶极子的电磁辐射强度分布的特点来解释。光入射到介质就激励介质分子中的电子做受迫振动。这可视之为振动的电偶极子，（子波）。就看不到P分量振动的辐射光了。它们向周围辐射电磁波这些子波的叠加就形成了反射光和折射光。而沿偶极子振动方向的辐射强度为零。和反射线相垂直时（此时入射角为i0），在反射方向·····n1n2i0i0r0线偏振光··S··P故当折射线16二.玻璃片堆起偏和检偏1.起偏i=i0

7、时：自然光从空气→玻璃：由光的电磁理论，（太弱）用玻璃片堆能增强反射偏振光的强度················i0接近线偏振光··············玻璃片堆线偏振光17▲若反射光光强不变入射光是自然光；▲若反射光光强变且有消光入射光是线偏振光；▲若反射光光强变且无消光入射光是部分偏振光。让待检验的光以布儒斯特角i0入射到界面上，保持i=i0不变，以入射线为轴旋转界面：2.检偏（不包括圆和椭圆偏振光）18*三