12第十二章 光的偏振.ppt

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1、第十二章光的偏振光的干涉、衍射光的波动性.机械横波与纵波的区别（偏振--振动方向对传播方向的不对称性。是区别横波和纵波的重要区别）机械波穿过狭缝光的偏振光波是横波.§12-1自然光偏振光1、线偏振光（平面偏振光）光传播方向横截面只沿某一方向振动偏振光的振动面：电矢量和光的传播方向所构成的平面。偏振：波的振动方向对传播方向表现出的不对称性。线偏振光：光在传播过程中振动面是固定平面的称为平面偏振光，它在垂直于传播方向的平面上的投影为一直线，也叫线偏振光。线偏振光的表示符号垂直于纸面振动的线偏振光平行于纸面振动的线偏振光分解：将线偏振光的振动在垂直

2、于传播方向的任意两个相互垂直的方向上分解2、自然光：一般光源发出的光中，包含着各个方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（轴对称）这样的光叫自然光.自然光（如太阳光、白炽灯光、气体放电光源发光等）横截面光传播方向光传播方向在垂直于光传播方向的任一横截面内，光振动矢量各向出现概率均等各向振动的振幅相等各振动之间无固定相位关系分解：将自然光的每个光矢量都在相互垂直的方向上分解自然光的表示符号各向出现概率均等其中某一方向振动的振幅占相对优势各振动之间无固定相位关系光传播方向横截面在垂直于光传播方向的任一横截面内，光振动矢量3、部分偏振光：某一方

3、向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光.部分偏振光的表示符号垂直于纸面的振动占优势在纸面内的振动占优势圆偏振光横截面光传播方向光传播方向在垂直于光传播方向的任一横截面内，光振动矢量是一个旋转矢量，矢量端点的运动轨迹是一个圆4、圆偏振光椭圆偏振光光振动矢量是一个旋转矢量，矢量端点的运动轨迹是一个椭圆横截面在垂直于光传播方向的任一横截面内，光传播方向光传播方向5、椭圆偏振光起偏一、二向色性和偏振片二向色性：某些物质能吸收某一方向的光振动,而只让与这个方向垂直的光振动通过,这种性质称二向色性.偏振片：涂有二向色性材料的透明薄片.偏

4、振化方向：当自然光照射在偏振片上时，它只让某一特定方向的光通过，这个方向叫此偏振片的偏振化方向.偏振化方向起偏器§12-2偏振光的产生检验检偏器检偏起偏器NM马吕斯定律（1880年）检偏器起偏器NM马吕斯定律强度为的偏振光通过检偏振器后,出射光的强度为偏振度P：表示部分偏振光的偏振程度P（0-1）越大，偏振化程度越大。例12-2-1强度为的单色自然光垂直入射于偏振片，偏振片的偏振化方向垂直，在之间平行地插入另一偏振片，的偏振化方向的夹角为，试求（1）透过后的出射光强；（2）若偏振片旋转一周，后的出射光强将如何变化？例1有两个偏振片,一个用作起

5、偏器,一个用作检偏器.当它们偏振化方向间的夹角为时,一束单色自然光穿过它们,出射光强为;当它们偏振化方向间的夹角为时,另一束单色自然光穿过它们,出射光强为,且.求两束单色自然光的强度之比.解设两束单色自然光的强度分别为和.经过起偏器后光强分别为和.经过检偏器后空气入射面入射光线和法线所成的平面.反射光部分偏振光，垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动.折射光部分偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动.理论和实验证明：反射光的偏振化程度与入射角有关.玻璃二反射光与折射光的偏振布儒斯特定律：（1812年）反射光为完全偏振光，且振动面垂

6、直入射面，折射光为部分偏振光。当时，1）反射光和折射光互相垂直.讨论玻璃空气2）根据光的可逆性，当入射光以角从介质入射于界面时，此角即为布儒斯特角.玻璃玻璃注意对于一般的光学玻璃,反射光的强度约占入射光强度的7.5%,大部分光将透过玻璃.利用玻璃片堆产生线偏振光讨论讨论下列光线的反射和折射（起偏角）.1空气例一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射角为布儒斯特角，问在界面2的反射光是什么光？玻璃2光的偏振的应用（1）在摄影镜头前加上偏振镜消除反光在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等，常常会出现耀斑或反光，这是由于

7、光线的偏振而引起的。在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏振镜面，能够阻挡这些偏振光，借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。要通过取景器一边观察一边转动镜面，以便观察消除偏振光的效果。当观察到被摄物体的反光消失时，既可以停止转动镜面。（2）司机镜当司机驾车在公路上迎着太阳行驶时，会因路面的反射光而感到晃眼。阳光照射在路面上而反射，入射面垂直于路面，而反射光的光振动以垂直于入射面为主（即以平行于路面为主）。这就是司机镜的原理，它是一种特殊的偏振镜。只要司机戴上它，镜片的偏振化方向取垂直于路面方向，就不会感晃眼睛。司机镜（3）摄影时控制天空亮度

8、，使蓝天变暗由于蓝天中存在大量的偏振光，所以用偏振镜能够调节天空的亮度，加用偏振镜以后，蓝天变的很暗，突出了蓝天中的白云。偏振镜是灰色的，所以在黑白和彩色摄影中均可