大学物理第6章光的偏振.ppt

《大学物理第6章光的偏振.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、偏振:光波的振动方向对于传播方向的不对称性OOAAzz纵波的光矢量E在垂直横波的光矢量E在垂直于于传播方向的平面A内传播方向的平面A内的分的分布是均匀的。布是不均匀的,称为光的偏振。光的偏振性是判断光波是横波还是纵波的重要依据。(1)6.9.1自然光线偏振光部分偏振光(naturallight,linearlypolarizedlightandpartialpolarizedlight)1.自然光(naturallight)光矢量E在垂直于传播方向的平面内可以取任何方向,且各个方向具有相同的平均值,即分布是均匀

2、的,这样的光称为自然光。OO···zz自然光自然光的分解自然光的图示法普通光源发出的光就是自然光。(2)2.线偏振光(linearlypolarizedlight)(又叫平面偏振光)如果光矢量E只沿一个确定的方向振动，这种光称为线偏振光，又称为平面偏振光。O····Az向传播方振动平面:E光矢量E与光传播方向所决定的平面。面振动(3)3.部分偏振光(partialpolarizedlight)如果光矢量E在垂直于传播方向的平面上可以取任何方向，但在不同方向上，其振幅不同，在某一方向上的光振动较强，而在与之垂直方

3、向上的光振动较弱，这种光称为部分偏振光。OO········zz部分偏振光部分偏振光的分解图示法部分偏振光可以看成是自然光和线偏振光的混合。(4)4.椭圆和圆偏振光(ellipticandcircularpolarizedlight)光矢量E的大小和方向在垂直于传播方向的平面上有规律地变化,光矢量末端轨迹为椭圆称为椭圆偏振光;末端轨迹为圆称为圆偏振光。迎着光传播方向看:光矢量逆时针旋转—左旋偏振光(lift-handedpolarizedlight)光矢量顺时针旋转—右旋偏振光(right-handedpola

4、rizedlight)(5)6.9.2起偏检偏马吕斯定律(polarizing,analyzingandMaluslaw)1.偏振片(polarizingplate),起偏,检偏1)偏振片:只允许某一个方向的振动透过的光学元件透明玻璃片涂有金鸡纳霜或碧硒(电气石)等材料的薄膜自然光线偏振光偏振化方向(6)2)偏振片的用途(a)作起偏振器II0/20(b)作检偏振器自然光I0I0/I20/2光强不变偏振光自然光I0I0/2I0/2光强为零(消光)(7)2.马吕斯定律(MalusLaw)P1P2自然光2I0I0E

5、E//0E通过检偏器的光振动振幅:EEcos∥02IE∥222cosII0cos马吕斯定律IE00讨论:0,P//P,II透射光最强12090,PP,I0无光透出(消光)12(8)例19:起偏器和检偏器,在它们的偏振化方向成1=30º时,观测一束单色自然光。又在2=60º时,观测另一束单色自然光,设两次所得的透射光强度相等,求:两光束强度之比。解:I12I22I1/2I1cos1I/2I2cos2222I1I2起偏器检偏器起偏器检偏器按题意I'=I'于是I1co

6、s2I2cos212122222Icoscos6011222Icoscos30321(9)6.9.3反射和折射起偏布儒斯特定律(Polarizingofreflectionandrefraction,Brewster’slaw)1.反射起偏(Polarizingofreflection)入射平面:入射线与介质面法线组成的平面。入射自然光:垂直振动平行振动in1反射光中:垂直振动n2多于平行振动。r折射光中:平行振动多于垂直振动。(10)2.布儒斯特定律(Brewster’slaw)当入射

7、角i=i0时n2i使之满足:tani00n1n11)反射光为线偏振光,n2r只有垂直振动;0i0为起偏角(布儒斯特角)ir90002)折射光为部分偏振光,全部的平行振动和部分的垂直振动;3)反射光线与折射光线互相垂直。(11)3.折射起偏的方法(methodofpolarizingofrefraction)···i···0························玻璃片堆(接近线偏振光)(12)6.9.4双折射起偏(polarizingofdoublerefractionoflight)1.双折射

8、现象双折射现象:一束光线通过折射后分为两束的现象e光o光双双折折射射方解石自然光(13)2.寻常光和非常光(ordinaryandextraordinarylight)寻常光:折射光线遵守折射定律,折射率为常数,其折射光线总在入射面内,简称o光。非常光:折射光线不遵守折射定律,折射率不为常数,其折射线不一定在入射面内,简称e光。3.光轴(opticalaxis)主截面(principa