大学物理课件6光的偏振

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1、16.1自然光和偏振光在垂直于传播方向平面内，光矢量的振动状态（端点轨迹），称为光的偏振态;振动方向与传播方向构成平面，称为振动面。E播传方向振动面一、偏振光（polarizedlight)光矢量端点轨迹随时间变化轨迹是确定的，称为偏振光。1.线偏振光（linearlypolarizedlight）光矢量只沿一个固定方向振动，这种光称为线偏振光，也称为平面偏振光。·面对光的传播方向看线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyExyx表示法：·····光振动垂直板面光振动平行板面圆偏振光椭圆偏振光0yyxz传播方向/2x某时刻圆偏振光E随z的变化E2.圆偏振光（circularlypol

2、arizedlight）椭圆偏振光（ellipticlypolarizedlight）为某个确定值的线偏振光的合成。右旋圆偏振光的合成。圆和椭圆偏振光可看成是两束频率相同、传播方向一致、振动方向相互垂直、相位差线偏振光则可以看成是两束频率相同、相位相同、振幅相同、传播方向亦相同的左、相位差/2或3/2xyyx·x，y振幅相同，相位差不等于0，和2/2，，3/2二、自然光（naturallight）垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。没有优势方向一束自然光可分解为两束振动方向相互···光矢量取向是杂乱无章的、对于光的传播方向是对称分布的,称为自然光。表示法：自然光的分解非相干

3、三、部分偏振光表示法：部分偏振光可看成自然光和线偏振光混合分解非相干平行板面的光振动较强········垂直板面的光振动较强部分偏振光可以分解如下：光矢量沿某一方向振动比其它方向占优势，称为部分偏振光。16.2偏振片起偏与检偏马吕斯定律一、偏振片（Polaroid）原理：利用“二向色性”晶体制成。允许通过光振动的方向称为偏振化方向，即透光轴。线偏振光的起偏：自然光入射时非偏振光I0线偏振光IP偏振化方向（通光方向）···二、马吕斯定律（Maluslaw）偏振光Io自然光偏振光IP(N)P(M)M:起偏器N:检偏器Io与I关系：——马吕斯定律透射光最大透射光为零A0sinaMoNaA0A0

4、cosa三、线偏振光的检偏I?P待检光若I不变若I变有消光若I变无消光或由线偏振光与自然光混合而成的部设入射光可能是旋转自然光或线偏振光分偏振光线偏自然部分四、偏振片的应用▲作为照相机的滤光镜，可以滤掉不必要的反射光。▲制成偏光眼镜，可观看立体电影。▲若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上偏振片，可以避免汽车会车时灯光的晃眼。▲作为许多光学仪器中的起偏和检偏装置。与地面成45角、且向同一方向倾斜怎样装?立体电影16.3反射、折射偏振布儒斯特定律一、反射起偏布儒斯特定律[2]当取某一入射角i0时，反射光是光振动垂直于入射面的线偏振光，折射光为部分偏振光。i0称为布儒斯特角（起偏角）。反射光垂

5、直入射面分量(S)比例大折射光平行入射面分量(P)比例大[1]自然光反射和折射后成为部分偏振光,偏振化程度与入射角有关。·······n1n2iir··S分量P分量i0n1n2r——布儒斯特定律此时有：i0+r=90o二、折射起偏　玻璃片堆利用玻璃片堆使折射光趋近与P偏振光用玻璃片堆能增强反射偏振光的强度················i0接近线偏振光··············玻璃片堆线偏振光思考在拍摄玻璃窗内的物体时，如何去掉反射光的干扰？有反射光干扰的橱窗在照相机镜头前加偏振片消除了反射光的干扰一、双折射现象1.双折射in1n2rore(各向异性介质)自然光o光e光2.寻常（o）光

6、和非寻常（e）光o光：遵从折射定律e光：一般不遵从折射定律e光折射线也不一定在入射面内。一束光入射到各向异性介质时，折射光分成两束的现象。16.4双折射（birefringence）现象···方解石oeeo···演示以入射方向为轴旋转方解石方解石偏振片双折射的两束光振动方向相互垂直3.晶体的光轴(opticalaxisofcrystal)光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发例如，方解石晶体（冰洲石）光轴是一个特殊的方向，一个光轴的晶体，如方解石。两个光轴的晶体，如云毋。由钝隅引出的与三个棱边成等角的方向就是光轴。光轴AB102°78°该方向称为晶体的光轴。生双折射，于此方向的直线均为光

7、轴。凡平行单轴晶体：双轴晶体：4.主平面（principalplane）o光光轴o光的主平面····e光光轴e光的主平面10o光振动垂直主平面，e光振动在主平面内。晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面叫该束光的主平面。晶体解理面的法线与晶体光轴构成的平面称为晶体的主截面。2o通常o、e光主平面不重合，两者振动方向不垂直。当入射面与主截面重合时，两者主平面与主截面重合，振动方向垂直。5.折射率(refractiveindex)光矢量