光的偏振第一讲

偏振：振动方向相对于传播方向的不对称性。,1、横波与纵波的区别,偏振,2、光波（电磁波）是横波,振动面,1、自然光,没有优势方向,分解,无固定相位差,自然光的表示法：,偏振态: 光矢量在与光传播方向垂直的平面内的振动状态。,2、线偏振光,振动面,线偏振光的表示法：,光振动平行板面,光振动垂直板面,3、（椭）圆偏振光,右旋椭圆偏振光,观测方向,观测方向,左旋椭圆偏振光,观测方向,右旋圆偏振光,园偏振光可分解为两个振幅相等，频率相同、位相差/2的线偏振光的合成。,3、（椭）圆偏振光,4、部分偏振光,自然光,线偏振光,部分偏振光,分解,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,1、偏振片,偏振片能强烈吸收入射光矢量某一方向的光振动，而让与这一方向垂直的光振动通过。,偏振片的原理：利用透光材料的某种光学的不对称性,平行于导线的电矢量在导线中激起电流，被Joule热耗掉。,偏振片的偏振化方向（通光方向）： 表示该偏振片允许通过的光振动方向,聚乙烯醇薄膜加热拉伸，使碳氢化合物分子形成链状，沁入碘液中，形成碘链。,通光方向或偏振化方向,线偏振光,非偏振光,1、偏振片,2、马吕斯定理,偏振化方向,3、检偏,3、检偏,用偏振器件分析、检验光的偏振态：,1、自然光或园偏振光入射，转动偏振片I不变； 2、部分偏振光或椭圆偏振光入射，转动偏振片I变，无消光； 3、 线偏振光入射，转动偏振片I变，有消光。,太阳镜，照相机的滤光镜，滤掉不必要的反射光；,有反射光干扰的橱窗,在照相机镜头前加偏振片消除了反射光的干扰,制成偏振摄像镜头、偏光眼镜，观看立体电影。,制作车窗、飞机舷窗。,1、反射和折射时光的偏振,部分偏振光,反射光中垂直入射面的分量比例大；,折射光中平行入射面的分量比例大；,入射角i 变, 反射、折射光的偏振度也变。,2、布儒斯特定律,线偏振光,部分偏振光,布儒斯特角,则：,空气 玻璃,玻璃 空气,互余,思考 ：,总能量的7.5%,玻璃片堆起偏,入射自然光,玻璃片堆,近于线偏振光,玻璃片堆,3、应用,外腔式激光管加布儒斯特窗实现对极化状态的选择,垂直分量损耗大，不能形成激光，平行分量形成激光。,例1：如果两偏振片堆叠在一起，且两偏振化方向之间的夹角为60，假设二者对光无吸收，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光光强为：,（A）,（B）,（C）,（D）,例2：一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光强比值为 。,例3：自然光从空气射到玻璃的界面上，当入射角为60时，反射光是完全偏振光，则玻璃的折射率是：,（A）,（B）,（C）,（D）,例4：如果从一池静止的水（n=1.33）的表面反射来的太阳光是完全偏振光，那么太阳的仰角（如图）大致等于 ，在这反射光中光矢量的方向 。,例5：某透明媒质对于空气的全反射临界角为45，光从空气射向此介质时的布儒斯特角是 .,例6: 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ib，则在界面2的反射光（ ）,（A）光强为零； （ B）是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面； （C）是完全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。,一、光的偏振态 自然光、线偏振光、部分