物理光学课件 15.1-15.4光的偏振-wdd.ppt

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1、立体电影第十五章光的偏振和晶体光学基础在拍摄玻璃窗内的物体时，去掉反射光的干扰未装偏振片装偏振片偏振态的符号表示方式：一条光线上一系列的黑点和短线的组合，或者绕光线旋转的椭圆垂直纸面的偏振态平行纸面的偏振态倾斜于纸面的偏振态偏振态——在垂直于光传播方向的平面内光矢量的振动状态。偏振光——光矢量（电场矢量）的方向和大小有规则变化的光旋转偏振态自然光（非偏振光）一切可能方向上振动的光矢量的总和圆偏振光椭圆偏振光左旋右旋偏振态的分类部分偏振光完全偏振光左旋右旋平面偏振光（线偏振光）电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势E播传方向振动面·面对光的传播方

2、向看平面偏振光（线偏振光）在传播过程中，光矢量的方向不变，其大小随相位变化。光矢量端点的轨迹是一条直线。.........光矢量在屏平面内光矢量与屏平面垂直光矢量与屏平面斜交圆偏振光在传播过程中，其光矢量的大小不变，方向按一定的频率在不断地旋转，其端点的轨迹是一个圆。yyxz传播方向/2x某时刻右旋圆偏振光E随z的变化E0左旋圆偏振光右旋椭圆偏振光可以分解为两个振幅相等、振动方向相互垂直、相位差为正负90o的线偏振光矢量。椭圆偏振光某时刻左旋椭圆偏振光E随z的变化在传播过程中，其光矢量的大小不断变化，方向按一定的频率在不断地旋转，其端点的轨迹是一个椭圆。可以分解

3、为两个振幅不相等、振动方向相互垂直、相位差为正负90o的线偏振光矢量。自然光：在观察时间内，光矢量在各个方向上的振动几率和大小相同。（各个方向上的光矢量之间没有相位关系）（1）在垂直光线的平面内，光矢量沿各方向振动的概率均等.（2）可以用两个光矢量相互垂直、大小相等、相位无关联的线偏振光来表示。部分偏振光：自然光在传播过程中，由于外界的影响，造成各个振动方向上的强度不相等，使某一个方向的振动比其他方向占优势（各个方向上的光矢量之间没有相位关系）部分偏振光可以看作是自然光和线偏振光的合成。自然光+偏振光=部分偏振光1、部分线偏振光2、部分圆偏振光3、部分椭圆偏振光偏

4、振度：表征光束偏振光程度的高低自然光的P=0，线偏振光的P=1，部分偏振光的0

5、上，得到的是以它的透光轴方向为振动方向、强度为I0/2的线偏振光。自然光I0线偏振光I偏振片的起偏检偏器：用于检验偏振光的器件自然光起偏器偏振光检偏器偏振光马吕斯定律I0PIA=A0cos起偏器产生一个强度为I0的偏振光，通过检偏器后，透射光的强度随起偏器和检偏器之间的夹角的变化而变化起偏器检偏器P1P2？光强为I0的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3后光强为I0/8，已知P1P3，问：P1、P2间夹角为何？P1P2P3I0I3=I0/8I1I2方解石晶体光在晶体（各向同性，单轴和双轴）界面上折射、反射时，一般将产生两束折射光、反射光，而且它们是偏振方向互相垂

6、直的线偏振光。450光轴15.2光在晶体中的传播晶体的光轴：晶体中的一个特殊方向，当光在晶体中沿着此方向传播的时候不会发生双折射现象；晶体的主平面：传播方向和光轴组成的平面晶体的主截面：光轴和晶体法线组成的面寻常光线（o光线）：在晶体中的传播速度在各个方向上都相同，满足折射定律；折射光线永远在入射面内非常光线（e光线）：在晶体中的传播速度随方向而改变，不满足折射定律；折射光线不一定在入射面内in1n2rore(各向异性介质)自然光o光e光天然方解石晶体是一六面棱体,每一面都是菱形,大角约为1020,小角约为780.六面体中有两个相对的分别由三个钝角围成的顶角(称为

7、钝隅),连接这两个顶角,与连线平行的方向即是方解石光轴的方向.7801020光轴单轴晶体：只有一个光轴的晶体，如方解石、石英。双轴晶体：有两个光轴的晶体，如云毋、硫磺、黄玉。{o光和e光均为线偏振光，o光的振动方向垂直于o光主平面，e光的振动方向平行于e光主平面o光光轴o光的主平面····e光光轴e光的主平面一般，o光与e光的振动方向不垂直。惠更斯波面：o光的次波面为球面，沿各方向的传播速度相同，折射率是常数。e光的次波面是以光轴为轴的旋转椭球面，在各个方向上的传播速度不同，折射率不是常数。如果光轴在入射面内，两主平面重合——此面称主截面，则o光与e光的振动方向相

8、互垂直。主