振动和光第五章-光的偏振只是分享.ppt

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1、振动和光第五章-光的偏振四.圆（椭圆）偏振光圆（椭圆）偏振光：振幅保持不变（不断变化），而方向周期性变化，但电场矢量绕传播方向螺旋前进形成！c朝光源看：电场矢量方向按顺时针方向旋转的，称为右旋偏振光；电场矢量方向按逆时针方向旋转的，称为左旋偏振光。部分偏振光的表示法平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强§5.2线偏振光的获得与检验一.起偏和检偏自然光I0线偏振光I偏振化方向线偏振光I'起偏器检偏器二.马吕斯定律P1P2αEE0P1P2(马吕斯定律)注意：是入射线偏振光光强；I′是通过检偏器后偏振光的光强。—消光当当自然光I0线偏振光I偏振化方向线偏

2、振光I'起偏器检偏器P1P23、要使线偏振光的光振动方向改变900，最少需要几块偏振片？延伸：偏振片如何放置才能使透射光强度最大？最少需要两块。互成450角。思考：2、将P2旋转3600，透过它的光强有何变化？线偏振光透过偏振片后光强变化，将出现两明两暗。（有消光现象）自然光透过偏振片后光强不变，但只有入射光强的一半。1、将P1旋转3600，透过它的光强有何变化？4.判断：已知入射光为线偏振光、自然光、部分偏振光中的一种，现在令入射光通过偏振片I，改变I的透振方向，通过观察透射光强变化区分这三种光？I1）.强度有变化，而且有消光现象线偏振光2）.强

3、度没有变化自然光3）.强度有变化，但无消光现象部分偏振光例1：用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在它们的偏振化方向成300角时，观测一光源，又在成600角时，观察同一位置处的另一光源，两次所得的强度相等。求两光源照到起偏器上光强之比。由马吕斯定律，透过检偏器后光的强度为按题意：即：解:令I1和I2分别为两光源照到起偏器上的光强。透过起偏器后，光的强度分别为I1/2和I2/2。平行放置两偏振片，使它们的偏振化方向成60夹角。让自然光垂直入射后,下列两种情况下：(1)无吸收时，有(1)两偏振片对光振动平行于其偏振化方向的光线均无吸收例2：求解(2)

4、有吸收时，有(2)两偏振片对光振动平行于其偏振化方向的光线分别吸收了10%的能量透射光的光强与入射光的光强之比是多大？§5.3反射和折射时光的偏振一.反射和折射产生的偏振i0—布儒斯特角或起偏角自然光反射和折射后产生部分偏振光线偏振光i0+γ=90o时，反射光为线偏振光二.布儒斯特定律1、反射光是光振动垂直于入射面的线偏振光；以布儒斯特角入射时：线偏振光例如：i0互余!n1=1.00（空气）；n2=1.50（玻璃），则：由空气玻璃由玻璃空气2、反射光和折射光传播方向相互垂直；3、反射光是线偏振光但光强弱，折射光是部分偏振光但光强强。玻璃片堆：许多玻璃

5、片叠起来，用以增大反射光的强度和折射光的偏振化程度。接近线偏振光三、应用——玻璃片堆··············i0················线偏振光§5.4光的双折射一、双折射现象：一束光入射到各向异性介质折射后出现两束折射光线的现象。1.寻常光线和非常光线n1n2各向异性媒质o光γoγee光eoi自然光寻常光线（o光）：遵从折射定律非常光线（e光）:一般不遵从折射定律注意：e光折射线也不一定在入射面内！o光和e光都是线偏振光2、晶体的性质当光在晶体内沿某个特殊方向传播时将不发生双折射，该方向称为晶体的光轴，例如：方解石晶体(冰洲石)光轴

6、是一特殊的方向,凡平行于此方向的直线均为光轴。单轴晶体：只有一个光轴的晶体双轴晶体：有两个光轴的晶体A光轴102°B方解石晶体1）光轴2）正晶体、负晶体寻常光线的传播速度为v0，非常光线在晶体内各个方向的传播速度不一样，在垂直于光轴方向的传播速度为ve。o光:e光:(o光主折射率)(e光主折射率)78°ECD正晶体子波源光轴votveto波面e波面(平行光轴截面)(垂直光轴截面)负晶体光轴子波源votvete波面o波面(平行光轴截面)(垂直光轴截面)o波面o波面e波面e波面3）主平面e光振动方向在主平面内o光振动方向垂直于主平面光轴光轴e

7、光····o光e光的主平面O光的主平面晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面。光轴在入射面时,o光主平面和e光主平面重合,此时o光振动和e光振动相互垂直。一般情况下，两个主平面夹角很小，故可认为o光振动和e光振动仍然相互垂直。3.惠更斯原理在双折射现象中的应用1）光轴平行于晶体表面，自然光垂直入射.o、e光传播方向相同，但速度不同，有双折射现象。空气方解石晶体光轴··········o光e光····o光e光AB空气方解石晶体光轴······icΔt····o光e光····o光e光2）光轴平行于晶体表面，自然光斜入射.oΔteΔtABC3）光轴平行

8、于晶体表面且垂直于入射面，自然光斜入射.······i····o光e光空气方解石晶体光轴····o光e光c