第24章-光的偏振学习资料.ppt

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1、第24章-光的偏振通不通通光方向或偏振化方向用偏振片检验光的横波性通光方向21．自然光（非偏振光）普通光源发光：在人们观察的时间内有无穷次的发光按统计的观点人们观察到的将是：在垂直传播方向的平面内各个方向的光振动全有各个振动方向的强度相等二、光的偏振状态3在实际应用中将光矢量分解为振幅相等的两个垂直分量视研究的问题决定如何取坐标轴如在从自然光中获取偏振光时偏振片的通光方向就是首选的坐标轴图示各个方向振动全有y或x42.线偏振光（面偏振光偏振光完全偏振光）线偏振光的图示在纸面内振动垂直纸面的振动5一个原子一次发光一定是偏振光如何得到可实用的线偏振光呢?

2、特殊光源－－如外腔式激光器更多的途径是从普通光源中获取普通光源的偏振态通常是自然光和部分偏振光63.部分偏振光本质上同自然光但显示出某个方向的振动较强些通光方向用偏振片检验图示分量占优分量占优74.椭圆(圆)偏振光:圆偏振光:光矢量绕着传播方向均匀转动，端点轨迹为圆。椭圆或圆偏振光，可以看成是两个相互垂直而有一定相差的线偏振光的合成。椭圆偏振光:光矢量绕着传播方向均匀转动，端点轨迹为椭圆。8第一如何判别光源的偏振态偏振光的检验三个基本途径原理：二向色性布儒斯特定律双折射第二如何从普通光源中获得偏振光从实用的角度必须解决两大问题§24.2线偏振光的获得

3、与检验9第一种从普通光源中获取偏振光的方法一、利用偏振片（二向色性）可以获取偏振光起偏器：产生线偏振光检偏器：检验线偏振光起偏器检偏器10二、偏振状态的检验入射光出射光观察出射光强的变化偏振片(检偏器)消光不变入射光入射光入射光线偏振自然光部分偏振光强变化11三、马吕斯定律线偏振光通过偏振片后的光强变为多少？反映光矢量对传播方向不对称线偏振光A0A12PS光强I′的自然光通过偏振片后光强变为多少?该偏振片可以从自然光中取得偏振光称为起偏器理想偏振片13例题.光强为I´的一束自然光,依次通过三个偏振片P1、P2、P3.已知P1和P3的偏振化方向相互垂

4、直,且偏振片无吸收.设P1和P2的偏振化方向的夹角为θ,若以入射光为轴旋转P2则通过这三个偏振片后的光强Ｉ是______;当θ为______时I有最大值______.P1P2P3自然光14一、现象自然光入射在两各向同性介质表面观察反射光折射光线的偏振状态1.一般入射角的情况反射光折射光都是部分偏振光反射光中垂直入射面振动占优折射光中平行入射面振动占优§24.3反射和折射时光的偏振152.特殊入射角的情况（1)两光偏振状态反射光--完全偏振光折射光--部分偏振光（2)反射光线与折射光线垂直(起偏角或布儒斯特角)入射角满足16二、布儒斯特定律光在两各向同

5、性介质表面入射时如果入射角与两介质折射率存在下述关系平行入射面的光振动全透过这就是布儒斯特定律思考：如果入射光中只有垂直入射面的振动分量则反射光和透射光的偏振状态如何？17三、玻片堆可获得两束线偏振光18（C）用偏光镜消除了反射偏振光使玻璃门内的人物清晰可见（A）玻璃门表面的反光很强（B）用偏光镜减弱了反射偏振光19总结从普通光源中获得线偏振光的方法利用各向异性物质的二向色性(偏振片)物质对振动方向显现出吸收系数的不同2.利用自然光在两个各向同性介质表面的反射(布儒斯特仪)物质对振动方向显现出反射系数的不同3.利用各向异性晶体的双折射(晶体偏振器)物

6、质对振动方向显现出传播速度的不同20象折射现双折射现方解石晶体CaCO3纸面双折射现象§24.4双折射现象一、各向异性晶体中的双折射现象现象：(1)两束折射光服从折射定律寻常光线o光不服从折射定律异常光线e光自然光进入各向异性晶体中22光光双折射纸面令方解石晶体绕光线旋转23光光双折射纸面24光光双折射纸面25光光双折射纸面26（2)o光e光的偏振状态均是偏振光两者振动方向近乎垂直需要进一步解决的问题：（1)e光在晶体内的传播方向？（2)o光e光的振动方向？需要先介绍晶体的基本知识27二、晶体的光轴光线的主平面1.光轴(方向)在这个方向上不发生双折射

7、称这个特殊方向为晶体的光轴注意：光轴在晶体内光轴是一个方向光轴28光线在晶体内部沿着光轴方向传播不发生双折射分类：单轴晶体双轴晶体只有一个光轴方向有两个光轴方向方解石(冰洲石)石英云母蓝宝石2.光线的主平面光线与光轴组成的平面称该光线的主平面29方解石eoe光的主平面O光的主平面一般情况下两个光线主平面不重合特殊情况下光轴在入射面内，两个光线主平面重合，此时，两个光线的主平面可用入射面代替！30三、o光e光的振动方向o光和e光都是线偏振光振动方向怎样说明呢？必须由各光线的主平面来说明光轴oo光的振动垂直o光的主平面e光的振动在e光的主平面内e两光偏振

8、方向垂直3132四、惠更斯原理确定晶体中光线传播方向作图法确定单轴晶体中o光和e光的传播方向o光e光的子波面