光的偏振缩减ppt课件.ppt

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1、光的偏振§1光的偏振态一、自然光与偏振光二、偏振片的起偏和检偏，马吕斯定律三、反射光与投射光的偏振态§2双折射现象一、双折射现象与重要概念Birefringence二、主轴、主平面、主截面三、晶体的主折射率、正晶体、负晶体四、晶体中光传播方向的惠更斯作图法1光通过双折射晶体Birefringence:一束光入射到各向异性的媒质中分成两束光的现象。一、双折射现象birefrigence2glassconst折射定律光光纸面方解石晶体Birefringence以入射线为轴,转动方解石,光点o不动，e绕o转；o光e光都是偏振光，且偏振方向互相垂直。所以，利用双折射现象也可以获得线偏振光。3

2、寻常光线（o光）(ordinaryrays)服从折射定律的光线非常光线（e光）(extraordinrayrays)不服从折射定律的光线（一般情况，非常光线不在入射面内）实验证明：O光和光均为偏振光.ACBoeDeo4产生双折射的原因O光波阵面光波阵面光轴寻常光线在晶体中各方向上传播速度相同.常量非常光线晶体中各方向上传播速度不同,随方向改变而改变.为主折射率(垂直于光轴方向上的速度）5方解石晶体光轴当光线沿着某一方向传播时不发生双折射现象，称这一方向为晶体的光轴.光轴AB光轴二、光轴、主平面、主截面只有一个光轴的晶体称单轴晶体，如方解石、石英,冰等；有两个光轴的晶体称双轴晶体,

3、如云毋、硫磺，兰宝石等。（本章只讨论单轴晶体的双折射）6O光振动其主平面;实验表明:e光振动在其主平面内o光，e光的主平面可能重合，也可能不重合；e光光轴e光的主平面o光光轴o光的主平面····主平面：晶体中某条光线与晶体光轴构成的平面,称为该光线的主平面。主截面：当光在一晶体表面入射时，此表面的法线与光轴所成的平面.当入射面是主截面时,o光的振动垂直主截面,e光的振动平行于主截面.7三、晶体的主折射率，正晶体、负晶体o光的次波，各方向传播的速度均为v0，点波源波面为球面,振动方向始终垂直其主平面.(如图)o光只有一个光速vo，一个折射率no.惠更斯研究双折射现象提出:在各向异性的

4、晶体中,次波源会同时发出o光、e光两种次波.························vot光轴e光的次波,各方向传播的速度不同。点波源波面为旋转椭球面,振动方向始终在其主平面内.（如图）光轴vetvote光在平行光轴方向上的速度与o光的速度相同为v0;e光在垂直光轴方向上的速度与o光的速度相差最大，记为ve，其相应的折射率为ne.8n0，ne称为晶体的主折射率.正晶体：ne＞no(ve＜vo)，如石英、冰等。负晶体：ne＜no(ve＞vo)，如方解石、红宝石等。子波源votvet光轴votvet光轴正晶体(vo>ve)负晶体(vo

5、B’A’BA’AB’········光轴o光e光(a)各向同性媒质(b)单轴晶体画图步骤：1.画出平行的入射光束，边缘光线与晶体界面的交点为A，B’2.由先到界面的A点作另一边缘线的垂线AB，此为入射光的波面。求出B到B’的时间3.以A为中心，为半径在折射媒质中作半圆，这是另一边缘光线到达B’时由A点发出的次波面。（o光）四、晶体中光传播方向的惠更斯作法（入射面包含光轴或垂直光轴）负晶体(ve＞vo)104.通过B’点作上述半圆的切线（实际上是切面），这就是折射线中o光的波面5.从A连接到切点A’的方向便是o光的方向。6.以A点为中心点，在光轴方向上作一个与半球面相切的半椭圆，其另外

6、的半主轴长为7.从B’点作上述半椭圆的切线，这是e光的波面8.从A连接到上述切点的方向便是e光的方向。图（b）中主截面与入射面重合（即纸平面），从而两个切点与两折射线都在此同一个平面内。同时这个平面也是两折射线的主平面。则o光的振动方向垂直纸面，e光的振动方向平行纸面。111.光轴‖晶体表面，自然光入射:o,e在方向上虽没分开，但速度上是分开的，一快光(e光)一慢光(o光)。∴还是有双折射的。····eoeo光轴晶体····e光,o光的振动方向如何？方法：先找它们的主平面。2.光轴晶体表面，自然光入射:····eoeo光轴晶体····在光轴的方向上，o光e光的传播方向均沿着光轴

7、方向，且波面重合，两折射光线的速度相同。即没有发生双折射现象。123.光轴∥晶体表面，且入射面，自然光斜入射此种情况下，在入射面（纸）内，o光，e光都满足折射定律，o光、e光的振动方向如何？····晶体光轴ii2oi2eo········oΔteΔteoecΔt4.光轴与晶体表面斜交，自然光入射······oe晶体光轴····e方解石光轴······oeo注意:此时e光的波面不再与其传播方向垂直了。13作业：1.试用惠更斯作图法分别求光轴平行于折