第十四章光的偏振ppt课件.ppt

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1、会聚光的电光效应第十四章光的偏振§14-1自然光和偏振光§14-2起偏和检偏马吕斯定律§14-3反射与折射时光的偏振§14-4散射光的偏振§14-5光的双折射*§14–6偏振光的干涉人为双折射现象*§14-7旋光现象1§14-1自然光和偏振光光的干涉和衍射现象不能分辨光波是横波还是纵波，因为这两种波都能产生干涉现象。光的偏振现象则清楚地显示了光的横波性。•光的偏振也是肯定光是电磁波的根据之一。•由于光的偏振，使光的传播又出现了一些新的特点。214.1.1横波的偏振性沿纵波的传播方向作任意平面，波的运动情况相同，具有对称性，即纵波的振动相对于传播方向是轴对称

2、的。3横波的振动相对于传播方向不是轴对称的。42、振动面的概念振动方向与传播方向组成的平面。1、偏振波的振动方向相对于传播方向的不对称性，叫偏振。这就是说，横波具有偏振性，而纵波不具备偏振性。光是横波，应该具有偏振性。514.1.2自然光1、自然光是非偏振光其根源仍在热原子发光具有间歇性和独立性。光波虽然是横波，但普通光源发出的光是自然光，不是偏振光。普通光源中每个原子所发出的光其位相关系及振动方向都是随机的。6cExyz一串光波列是横波。但从宏观上看，光源发出的光中包含了所有方向的光振动，振动面可以分布在一切可能的方位，任何方向光矢量对时间的平均值是相等

3、的。所以自然光的光振动对光的传播方向是轴对称而又均匀分布的。7光振动的振幅在垂直于光波的传播方向上，既有时间分布的均匀性，又有空间分布的均匀性，具有这种特性的光就叫自然光。(或者说，具有各个方向的光振动，且又无固定的位相关系的光)。结论：自然光的横波性被发光的随机性所破坏或掩盖。82、自然光的分解一个简谐振动总可以分解为两个相互垂直的振动。且一般例如，一个振幅为Ａ的振动可分解为9自然光在各个方向上都有振动，其中每个振动都可以这样分解，即由对称性知，有所以，没有一个方向的振动优于其它方向。这个结果与坐标系无关。10xy...表示该光的振动面就在纸平面内。

4、表示该光的振动方向垂直于纸平面；3、自然光的表示由于自然光的波振幅在垂直于传播方向的平面内，在各个方向上的分布平均相等，因此将波振幅在该平面内向任意的两个正交方向进行分解，都可以得到两个振动方向互相垂直且振幅相等的振动，故此自然光常用下图表示：1114.1.3线偏振光如果光波的光矢量的方向始终不变，只沿一个固定方向振动时，这种光称为线偏振光.1214.1.4部分偏振光这种光在垂直于光的传播方向的平面内，各方向的振动都有，但它们的振幅大小不相等，称为部分偏振光.例：晴朗蔚蓝色的天空中所散射的日光多是部分偏振光，散射光与入射光的方向越接近垂直，散射光的偏振度越

5、高。1314.2.1偏振片的起偏和检偏1、偏振器：把自然光变成为全偏振光的仪器。有些晶体（例如硫酸金鸡钠硷）对互相垂直的两个分振动光矢量具有选择性吸收，这种现象称作晶体的二向色性。§14-2起偏和检偏马吕斯定律起偏：把自然光变成偏振光。14偏振器透光轴自然光偏振光自然光通过这种晶体薄片后，只剩下一个方向的振动，而另一个方向的振动则被吸收。这种晶体薄片就可做偏振片。15偏振片上允许通过光振动的方向叫做偏振片的偏振化方向。也叫透光轴。2、偏振片的偏振化方向16自然光通过偏振片后即成为线偏振光，线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向相同。此时的偏振片称为起偏器。

6、若入射自然光的光强为I0，其通过偏振片后，光强降为I0/2。17①自然光通过起偏器后成为偏振光，这时旋转偏振片就可得到不同方向的偏振光。可是人眼对光振动的方向不敏感，无论怎样旋转偏振片，都感觉不到光强的变化。3、自然光、偏振光、部分偏振光的检验②如果入射的是线偏振光，若偏振化方向与线偏振光的振动方向成90°角，则线偏振光将完全不能通过。因此，当转动偏振片时，在视场中就可看到光强的明显变化，并有消光现象。18偏振片转一周消光线偏光部分偏光强度变，无消光自然光强度不变透光轴③如果入射的是部分偏振光，则转动偏振片时，视场中光强有变化，但不十分明显，无消光现象。应

7、用：制成安全汽车灯；在大房间内的风洞上装上两块可自由旋转的偏振片，可使室内光线具有浪漫色彩。19光强为I0的线偏振光，当其振动方向与偏振片的偏振化方向的成α角时，则透过偏振片的光强为：注意两点：①入射光必须是线偏振光，不是自然光；②是与cos2α正比，而不是与cosα正比。14.2.2马吕斯定律AI0I20证明：ON1表示入射线偏振光的振动方向，ON2表示检偏器的透光轴方向，两者的夹角为α.入射线偏振光的光矢量振幅为E0，将此光矢量沿ON2及垂直于ON2的方向分解为两个分量，它们的大小分别为E0cosα和E0sinα，其中只有平行于检偏器透光轴方向ON2

8、的分量可以透过检偏器.由于光强和振幅的平方成正比，所以透过检偏器的