高中物理竞赛辅导参考资料之21.ppt

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1、光的偏振光的偏振光的偏振polarlizationoflight第二十一章chapter21本章内容本章内容Contentschapter21acquisitionofpolarizedlightbyreflection由双折射产生偏振光自然光与偏振光naturallightandpolarizedlight起偏与检偏马吕斯定律polarizeandanalyzeMaluslaw由反射和折射获得偏振光布儒斯特定律acquisitionpolarizedlightbybirefringence偏振光的干涉interferenceo

2、fpolarizedlightandrefractionBrewsterlaw第一节自然光和偏振光21-1naturallightandpolarizedlight自然光自然光的表示符号自然光（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时间平均值相等各振动之间无固定相位关系自然光和偏振光完全偏振光光传播方向横截面只沿某一方向振动偏振光（又称线偏振光或平面偏振光）完全偏振光完全偏振光的表示符号垂直于纸面振动在纸面内振动在任一横截面上的振动

3、轨迹是一条方位不变的直线在传播过程中振动始终保持在一个确定的平面内部分偏振光部分偏振光光传播方向横截面在垂直于光传播方向的任一横截面内，光振动矢量各向出现概率均等其中某一方向振动的时间平均值占相对优势各振动之间无固定相位关系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圆偏振光可由两束同向传播、振动方向相互垂直、振幅相等、具有某种恒定位相关系的线偏振光合成椭圆偏振光椭圆偏振光光振动矢量是

4、一个旋转矢量，矢量端点的运动轨迹是一个椭圆椭圆偏振光可由两束同向传播、振动方向相互垂直、振幅不等、具有某种恒定位相关系的线偏振光合成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第二节polarizeandanalyzeMaluslaw21-2起偏和检偏马吕斯定律偏振器起偏和检偏马吕斯定律一、偏振器线偏振光的光学器件用来获得（或检查）最普通的偏振器是偏振片特殊的光学结构方向偏振片有一个称为透振方向偏振化方向只有平行于的振动(或振动分量）才能通过偏振片透振方向现象模拟一、偏振器线偏振光的光学器件用来获得（或检查）只有

5、平行于的振动(或振动分量）才能通过偏振片透振方向起偏和检偏马吕斯定律两个偏振片重叠时产生的现象起偏和检偏线偏振光二、起偏和检偏自然光线偏振光线偏振光起偏振器检偏振器透振方向透振方向入射自然光光强出射线偏振光光强入射线偏振光光强起偏振过程（起偏）出射线偏振光光强由下述定律求解检偏振过程（检偏）马吕斯定律三、马吕斯定律将分解为平行和垂直于的分量不能通过振幅能通过的光振动方向透振coscoscos马吕斯定律cos续上马吕斯定律cos方向透振三、马吕斯定律振幅能通过的光振动图线901802703600简例已知的可能值cos马吕斯定律co

6、s已知cos解法提要已知第三节acquisitionofpolarizedlightbyreflectionandrefractionBrewsterlaw21-3由反射和折射获得偏振光布儒斯特定律反射起偏空气普通玻璃引例法线振动垂直于入射面起偏振角自然光完全偏振光部分偏振光由反射和折射获得偏振光布儒斯特定律引例空气普通玻璃由反射和折射获得偏振光布儒斯特定律引例法线振动垂直于入射面起偏振角自然光完全偏振光部分偏振光法线部分偏振光自然光部分偏振光法线法线部分偏振光自然光部分偏振光由反射和折射获得偏振光布儒斯特定律布儒斯特定律布儒斯

7、特定律各向同性的入射媒质和折射媒质的折射率分别为一般情况下，反射光和折射光都是部分偏振光。称为起偏振角布儒斯特角法线部分偏振光自然光部分偏振光自然光完全偏振光部分偏振光法线当入射角满足下述角值条件时arctg反射光成为完全偏振光，其光振动垂直于入射面；折射光与反射光的传播方向相互垂直。例题解法提要：sinsinsincostgarctg已知折射、反射两光束相互垂直入射、折射媒质的折射率为证明此时arctg分别求出两情况的空气玻璃玻璃空气arctgarctg折射起偏在平行玻璃板的上、下界面上，入射角都满足布儒斯特角，反射光都是光振

8、动垂直于入射面的完全偏振光透射光中垂直于入射面的光振动成分越来越少。透射光中垂直于入射面的光振动成分越来越少。若玻璃平板足够多，透射光成为光振动在入射面内的完全偏振光。若玻璃平板足够多，透射光成为光振动在入射面内的完全偏振光。布儒斯特窗反射镜反射玻璃称为布儒斯特