大学物理(37)教学文稿.ppt

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1、大学物理(37)自然光：一般光源发出的光中，包含着各个方向的光矢量，且在所有可能的方向上振幅都相等（轴对称）这样的光叫自然光.光的偏振一.自然光和偏振光①若沿某一方向的光振动优于其他方向，则谓之部分偏振光。②若只有沿某一方向的光振动，则谓之线（面、全）偏振光。偏振光椭圆偏振光和圆偏振光偏振器：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。偏振器透光轴自然光偏振光二.起偏和检偏马吕斯定律1、起偏：把自然光变成偏振光

2、。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。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。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若入射自然光的光强为I0，其通过偏振片后，光强降为I0/2。①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。偏振

3、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、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。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。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，

4、而不是与cosα正比。4、马吕斯定律AI0II0IP线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyExyxPE0E=E0cos检偏器透射轴线偏振光振动方向1、反射光和折射光的偏振三.反射光和折射光的偏振在一般情况下，反射光和折射光都是部分偏振光。n2n1反射光中是垂直入射面的E矢量占优势，在折射光中则是平行入射面的E矢量占优势。反射光、折射光的偏振化程度随入射角i而变。2．布儒斯特定律①当入射角为某角度i0，即满足时，反射光中只有垂直入射面的Ε矢量而成为线偏振光，但折射光仍为部分偏振光

5、，这一规律称之为布儒斯特定律。②使反射光成为全偏振光时的入射角i0称为布儒斯特角。n2n1③当入射角为布儒斯特角时，反射线和折射线互相垂直，即有1、双折射现象当一束光在晶体的表面折射时，在晶体内可产生两束折射光。这就是双折射现象。如果将光束正入射在方解石上，并将方解石围绕着入射光束旋转，则发现其中一光束不动，而另一光束跟着旋转一周。2、寻常光(ordinaryoptics(o光))和非寻常光(especialopticse光)在两折射光束中有一束光遵守普通的折射定律，称为寻常光(o光)。不管入射

6、光束方位如何，o光总在入射面内。四.光的双折射现象注意：o光和e光只有在双折射晶体的内部才有意义。另一束光不遵守普通的折射定律，称非常光(e光)。即使入射角为0，折射角也不等于0，而且e光往往不在入射面内。o光和e光都是线偏振光。练习37光的偏振在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则(A)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强．(B)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱．(C)干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱．(D)无干涉条纹．［］若入射自然光的光强为

7、I0，其通过偏振片后，光强降为I0/2。2.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光(A)是自然光．(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．［］布儒斯特定律①当入射角为某角度i0，即满足时，反射光中只有垂直入射面的Ε矢量而成为线偏振光，但折射光仍为部分偏振光，这一规律称之为布儒斯特定律。②使反射光成为全偏振光时的入射角i0称为布儒斯特角。③当入射角为布儒斯特角时，反射线和折

8、射线互相垂直，即有3.一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上．若反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是__；玻璃的折射率为__．n2n1解：使反射光成为全偏振光时的入射角i0称为布儒斯特角。当入射角为布儒斯特角时，反射线和折射线互相垂直，即有根据布儒斯特定律数学表达式：折射率为：或者由折射定律4.在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光和非常光的____________相等，这一方向称为晶体的光轴．只具有一个光轴方向的晶体称为______________晶体．晶体内存在