(大学物理)光的偏振new

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1、第三章光的偏振§1光的偏振状态一.线偏振光传播方向E·面对光的传播方向看面振动线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解yEEyαE=EcosαxxExE=Esinαy线偏振光的表示法：·····光振动垂直板面光振动平行板面二.自然光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垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。Ex=EyI=Ix+Iy自然光的表示法：···三.部分偏振光⇒部分偏振光部分偏振光的分解部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。部分偏振光的表示法：········平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强四.圆偏振

2、光,椭圆偏振光椭圆偏振光：光矢量末点的运动轨迹是正椭圆或斜椭圆。在迎光矢量图上，光矢量端点沿逆时针方向旋转的称为左旋偏振光；沿顺时针方向旋转的称为右旋偏振光。线偏光圆偏振光§2偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律一.起偏•起偏：从自然光获得偏振光•起偏器:起偏的光学器件•偏振片（1928年美国大学生兰德发明）两向色性的有机晶体，如硫酸碘奎宁、电气石或聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡后，在高温下拉伸、烘干，然后粘在两个玻璃片之间就形成了偏振片。它有一个特定的方向，只让平行与该方向的振动通过。•偏振片的起偏P非偏振光I0线偏振光I1···I=I偏振化方向20(透振方向)二

3、.马吕斯定律EP0I0αPIαE=Ecosα02I∝E2=E2cos2αI0∝E0,02I=I0cosα马吕斯定律α=0，I=I=Imax0πα=，I=0——消光2三.检偏用偏振器件分析、检验光的偏振态P待检光I?思考：•I不变→？是什么光•I变，有消光→？是什么光•I变，无消光→？是什么光例：一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强为：（A）2/4;（B）/4;I0I0（C）I0/2;（D）2I0/2.[B]例：三个偏振片P、P与P堆叠在一起，123P与P的偏振

4、化方向相互垂直，P与132P的偏振化方向间的夹角为30°。强度1为I的自然光垂直入射到偏振片P，并01依次透过偏振片P、P与P，若不考虑123偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光光强为：（A）I0/4;（B）3I0/8;（C）3I0/32;（D）I0/16.[C]§3反射和折射光的偏振一.反射和折射时光的偏振··线偏振光··ii·····i0i0··Sn1··n1···n2rn2r0··自然光反射和折射起偏振角后产生部分偏振光i=i时，反射光只有S分量0i—布儒斯特角或起偏角i+r=90O000由n1sini0=n2sinr0=n2cosi0n2有t

5、gi0==n21—布儒斯特定律(1812年)n1若n=1.00(空气)，n=1.50(玻璃)，12则：−11.50°空气→玻璃i0=tg=56181.00二.玻璃片堆起偏和检偏起偏I·'当i=i时··I0···i0························自然光从空气→玻璃I′≈15%玻璃片堆I(接近线偏振光)例：自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则知：（A）折射光为线偏振光折射角为30°；（B）折射光为部分偏振光，折射角为30°；（C）折射光为线偏振光，折射角不能确定；（D）折射光为部分偏振光，折射角不能确定；[B]

6、0例题：已知某材料在空气中的布儒斯特角ip=58，求它的折射率？若将它放在水中（水的折射率为1.33），求布儒斯特角？该材料对水的相对折射率是多少？解：•设该材料的折射率为n，空气的折射率为1n0tani==tan58=1.599≈1.6p1•放在水中，则对应有'n1.6'0tani===1.2ip=50.3pn1.33水该材料对水的相对折射率为1.2§4光在晶体中的传播,双折射e•e···o···•o方解石自然光一.双折射的概念in1n1.双折射2r(各向异e性媒质)re光2.寻常光和非寻常光oo光o光（寻常光）:遵从折射定n1sini=n2sinro律

7、且在入射面内传播sini≠conste光:一般不遵从折射定律sinree光折射线也不一定在入射面内。3.晶体的光轴当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。102°A例如，方解石晶体(冰洲石)光轴•光轴是一特殊的方向,凡平行于此方向的直线均为光轴。B单轴晶体：只有一个光轴的晶体例如：方解石、石英等。双轴晶体：有两个光轴的晶体例如：云母、硫黄等。4.主平面和主截面主平面：晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面。O光振动方向垂直于主平面。o光的·e光的主平面·主平面··e光光轴o光光轴e光振动方向平行于主平面。主截面：晶体表面的法线与

8、晶体光轴构成的平面。二.双折射现象的应用作业:第24章1，2，3，