高中物理竞赛辅导参考资料之21.ppt

光的偏振 本章内容 第一节 自然光 完全偏振光 偏振光 部分偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 第二节 偏振器 一 偏振器 线偏振光的光学器件 现象模拟 起偏和检偏 二 起偏和检偏 I 马吕斯定律 三 马吕斯定律 续上 简例 第三节 反射起偏 引例 引例 布儒斯特定律 一般情况下 反射光和折射光都是部分偏振光 当入射角满足下述角值条件时 例题 折射起偏 在平行玻璃板的上 下界面上 入射角都满足布儒斯特角 布儒斯特窗 第四节 双折射现象 寻常与非常光 二 寻常光与非常光 续上 晶体的光轴 三 晶体的光轴 方解石 方解石的光轴 续上 晶体的主截面 o光和e光都是完全偏振光 其光振动方向与晶体结构和光入射条件有关 先定义两种平面 四 o光和e光的振动方向 对于某一晶面 主截面是一系列互相平行的平面 它们既包含光轴方向 又与该晶面正交 含该晶面的法线方向 方解石主截面的晶面交线都是平行四边形 边长随截面位置各异 但内角有共同特点 折射光主平面 一般情况下这两个主平面不严格重合 主截面内入射 主要讨论这种最基本的入射情况 o e光的振向 在晶体主截面内入射 方解石晶体主截面 o e光的波面 五 o光和e光的传播速度与折射率 假设方解石内有一单色点光源S 主折射率 主折射率简表 o e光的方向 续上 两圆切线为o光束波阵面 两椭圆切线为e光束波阵面 尼科耳棱镜 六 尼科耳棱镜 晶体双折射产生的o光和e光传播方向夹角一般较小 从晶体出射时两光束互相重叠 难以获得单一的线偏振宽光束 两宽光束重叠 能否不让其中的一束光从末端输出 续上 通过A B对角并垂直主截面将方解石切成两半 再用加拿大树胶 对钠光折射率为1 55 将其按原位粘合 先将两端面的倾角按一定要求略加修磨 续上 方解石主截面 二向色晶体 七 二向色晶体与人造偏振片 结果可输出线偏振光 但带有较深的黄绿色 电气石 人造偏振片 第五节 波片 一 波片 或波晶片 是从双折射单轴晶体中切割下来的平行平面薄片 其表面与晶体光轴方向平行 o e光相位差 1 4与1 2波片 垂直振动合成 二 椭圆偏振光与圆偏振光 两个频率相同 相互垂直振动的合成 在一般情况下是一个斜椭圆 正椭圆条件 椭圆偏振光 椭圆偏振光和圆偏振光的获得 偏振光的干涉 三 偏振光的干涉 相位差的确定 两种典型情况 单色光入射 对同一波片用单色光入射 若两偏振片的透振方向相互垂直时由于某波片的双折射引起的偏振光干涉结果获得最强 将两偏振片的透振方向转到相互平行状态时则光干涉结果为最弱 若波片厚度不均匀 输出光场中将会出现明暗干涉条纹 用上述两种状态去观察这种干涉条纹 其明暗分布也是相反的 白光的色偏振 对同一波片用白光入射 人为双折射 四 人为双折射现象及其应用 光弹性效应 偏振片2 有机玻璃模型 偏振片1 施压 应力双折射显示的偏振光干涉条纹 克尔效应 偏振片1 偏振片2 在装有平行板电容器的透明盒内 充以某种特定的液体 如硝基苯 泡克耳斯效应 偏振片1 2 泡克耳斯效