11光的偏振.ppt

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1、理解自然光與偏振光的區別;理解布儒斯特定律和馬呂斯定律;瞭解雙折射現象;瞭解線偏振光的獲得方法和檢驗方法.第十一章光的偏振教學基本要求主要討論：什麼是偏振光？怎樣產生偏振光？以及偏振光的強度計算等。光的波动性光的干涉、衍射.光波是横波光的偏振.第十一章光的偏振光波是一种电磁波，是变化的电场与变化的磁场在空间的传播过程。在光传到的每一点都有一振动的E和H，且E和H相互垂直，都和光的传播方向垂直。Ev0H光矢量振动面偏振面波动有横波与纵波之分。横波区别于纵波的主要特点是振动方向对于传播方向不具有轴对称性。即在垂直于波传播方向的平面来看，横波的振动矢量偏于某一方向，而纵波的振

2、动矢量则在传播方向，即纵波具有绕传播方向的对称性。横波的这一特性也叫偏振性。根据这一特性可鉴别一具体波动的类型。机械横波与纵波的区别机械波穿过狭缝偏振—振动方向对于传播方向的不对称性，即在波的传播方向上包含光矢量E的平面与不包含E的平面不同。偏振现象是横波与纵波最明显的区别，只有横波才有偏振现象。五种偏振态：自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光光矢量：电磁波的电场强度矢量E。偏振态：光矢量的振动状态。光振动：光矢量E的振动。一　自然光偏振光1、自然光：由光源的发光机制可知，一般光源发出的光，在垂直于光传播方向的平面内，沿各个方向都有光振动，且各个方向光矢量

3、的振幅都相等，这样的光叫自然光.自然光可以分解为两束相互独立的、等振幅的、振动方向相互垂直的两个光矢量，这两光矢量的光强等于自然光光强的一半。§1自然光和偏振光注意由于自然光中各个光振动是相互独立的，所以相互垂直的两个光矢量之间并没有恒定的相位差，不能合成为一个单独的矢量。两个互相垂直方向是任选的.自然光的表示：表示垂直于纸面的光振动表示纸面内的光振动(1)光的横波性只表明电矢量与光的传播方向垂直，在与传播方向垂直的平面内可能有各式各样的振动状态。2、偏振光（线偏振光）(2)如果光在传播过程中，电矢量的振动只限于某一确定平面内，则这种光称为平面偏振光。(3)由于平面偏振

4、光的电矢量在与传播方向垂直的平面上的投影为一条直线，此时光矢量只沿某一固定方向振动，又称为线偏振光。偏振面偏振面：偏振光的振动方向与传播方向组成的平面。线偏振光的表示：表示振动方向在纸面内的线偏振光表示振动方向垂直纸面的线偏振光偏振面(4)自然光经过偏振器后，可以转变成（线或平面）偏振光,（线或平面）偏振光可以用两个相位相同的，振动相互垂直的两列光波的叠加来描述。3、部分偏振光在垂直于光传播方向的平面内，各方向都有光振动，但振幅不等的光。即某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光。纸面内的振动较强的部分偏振光垂直纸面的振动较强的部分偏振光二　偏振片起偏与检偏偏

5、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.检偏器偏振片的作用：起偏与检偏起偏：自然光通过偏振片后变为线偏振光检偏：利用偏振片检验光线的偏振化方向起偏器自然光偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,怎样变？两偏振片的偏振化方向相互垂直光强为零。检偏器自然光通过旋转的检偏器，光强怎么变？.....自然光.....光强无明暗变化。（此光强为入射光强的一半）检偏器起偏器NM马吕斯定

6、律NMO§2马吕斯定律讨论：3、此定律只适用于没有光吸收的理想偏振片。I0=I=0当a1、，π时，，光强最强。0=I时，当，光强最弱。2、如入射光为自然光时，马吕斯定律强度为的偏振光通过检偏器后,出射光的强度为例1有两个偏振片,一个用作起偏器,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.经过检偏器后例2一束自然光入射到相互重叠的四块偏振片上，每块偏振片的偏振化方向相对前面一块

7、偏振片沿顺时针（迎着透射光看）转过角。问入射光中有百分之多少透过这组偏振片？解：设入射光的光强为，透过第一、二、三、四块片振偏后的光强分别为则所以，入射光的21%能透过偏振片组。在两块正交偏振片之间插入另一块偏振片，光强为的自然光垂直入射于偏振片，讨论转动透过的光强与转角的关系.讨论若在间变化，如何变化？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.光反射与折射时的偏振玻璃问题：怎样