第十四光的偏振演示文稿

第十四光的偏振演示文稿当前第1页\共有28页\编于星期五\10点（优选）第十四光的偏振当前第2页\共有28页\编于星期五\10点符号表示自然光

自然光：一般光源发出的光中，包含着各个方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（轴对称）这样的光叫自然光.

自然光以两互相垂直的互为独立的（无确定的相位关系）振幅相等的光振动表示,并各具有一半的振动能量.注意各光矢量间无固定的相位关系.二互相垂直方向是任选的.当前第3页\共有28页\编于星期五\10点

偏振光（线偏振光）符号表示

部分偏振光：某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光.符号表示光振动只沿某一固定方向的光.振动面当前第4页\共有28页\编于星期五\10点

起偏偏振片的起偏和检偏

二向色性:某些物质能吸收某一方向的光振动,而只让与这个方向垂直的光振动通过,这种性质称二向色性.

偏振片：涂有二向色性材料的透明薄片.

偏振化方向：当自然光照射在偏振片上时，它只让某一特定方向的光通过，这个方向叫此偏振片的偏振化方向.偏振化方向起偏器当前第5页\共有28页\编于星期五\10点检偏器

检偏起偏器当前第6页\共有28页\编于星期五\10点NM马吕斯定律（1809

年）检偏器起偏器NM马吕斯定律强度为的偏振光通过检偏振器后,出射光的强度为当前第7页\共有28页\编于星期五\10点例1有两个偏振片,一个用作起偏器,一个用作检偏器.当它们偏振化方向间的夹角为时,一束单色自然光穿过它们,出射光强为;当它们偏振化方向间的夹角为时,另一束单色自然光穿过它们,出射光强为,且.求两束单色自然光的强度之比.解设两束单色自然光的强度分别为和.经过起偏器后光强分别为和.经过检偏器后当前第8页\共有28页\编于星期五\10点例14.2要使一束线偏振光通过偏振片后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过几块理想偏振片？在此情况下，透射光强最大是原来光强的多少倍？解至少需要两块理想偏振片.其中P1透光轴与线偏振光振动方向的夹角为α，第二块偏振片透光轴与P1透光轴夹角为(90°－α).设入射线偏振光原来的光强为I0，则透射光强当2α＝90°，即α＝45°时，

.当前第9页\共有28页\编于星期五\10点在两块正交偏振片之间插入另一块偏振片，光强为的自然光垂直入射于偏振片，讨论转动透过的光强与转角的关系.讨论当前第10页\共有28页\编于星期五\10点若

在间变化，如何变化？当前第11页\共有28页\编于星期五\10点

例2：今通过一偏振片观察某一束部分偏振光，当偏振片由对应最大亮度位置转过时，光束亮度减为一半。求：这束部分偏振光中自然光与线偏振光的强度之比。解：设部分偏振光的强度为1，其中线偏振光的强度为，自然光的强度为强度之比为当前第12页\共有28页\编于星期五\10点空气入射面入射光线和法线所成的平面.反射光部分偏振光，垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动.折射光

部分偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动.理论和实验证明：反射光的偏振化程度与入射角有关.光反射与折射时的偏振玻璃当前第13页\共有28页\编于星期五\10点布儒斯特定律（1812年）反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光。当时，讨论玻璃空气1）当时，反射光和折射光互相垂直.当前第14页\共有28页\编于星期五\10点

2）根据光的可逆性，当入射光以角从介质入射于界面时，此角即为布儒斯特角.玻璃玻璃当前第15页\共有28页\编于星期五\10点注意对于一般的光学玻璃,反射光的强度约占入射光强度的7.5%,大部分光将透过玻璃.利用玻璃片堆产生线偏振光当前第16页\共有28页\编于星期五\10点讨论讨论下列光线的反射和折射（起偏角）.当前第17页\共有28页\编于星期五\10点讨论如图的装置为偏振片，问下列三种情况，屏上有无干涉条纹？1）去掉保留2）去掉保留3）都保留.无（两振动互相垂直）无（两振动互相垂直）有当前第18页\共有28页\编于星期五\10点例14.4

如图所示为一玻璃三棱镜，材料的折射率为n＝1.50，设光在棱镜中传播时能量不被吸收.问：(1)一束光强为I0的单色光，从空气入射到棱镜左侧界面折射进入棱镜.若要求入射光全部能进入棱镜，对入射光和入射角有何要求？(2)若要求光束经棱镜从右侧折射出来，强度仍保持不变，则对棱镜顶角有何要求？图14.10当前第19页\共有28页\编于星期五\10点解：

(1)若要求入射光全部折射到棱镜里，则要求其反射光强度为零.对于自然光这条件无法满足.若入射光为光振动平行入射面的线偏振光，则在入射角等于起偏振角的情况下，反射光束的强度为零，入射光将全部进入棱镜.因此要求入射光是振动方向平行于入射面的线偏振光.入射角i01为当前第20页\共有28页\编于星期五\10点(2)当进入棱镜的光射到棱镜右侧界面，因它只包含平行入射面的光振动，只要以起偏振角入射，则其反射光的强度仍然为零，进入棱镜的光将全部折射出棱镜而保持强度不变.这时投射到界面AC的起偏振角i02为因为

从图上的几何关系可以看出当前第21页\共有28页\编于星期五\10点动光学双折射现象波

动光学14.5.1双折射现象寻常光和非寻常光恒量玻璃折射定律方解石晶体当前第22页\共有28页\编于星期五\10点光通过双折射晶体当前第23页\共有28页\编于星期五\10点寻常光线（o光）(ordinaryrays)服从折射定律的光线(extraordinrayrays)非常光线（e光）不服从折射定律的光线（一般情况，非常光线不在入射面内）实验证明：O光和光均为偏振光.ACBoeDeo当前第24页\共有28页\编于星期五\10点

产生双折射的原因O光波阵面光波阵面光轴

寻常光线在晶体中各方向上传播速度相同.

常量非常光线晶体中各方向上传播速度不同,随方向改变而改变.为主折射率当前第25页\共有28页\编于星期五\10点方解石晶体光轴在方解石这类晶体中存在一个特殊的方向，当光线沿这一方向传播时不发生双折射现象.称这一方向为晶体的光轴.光轴AB光轴14.5.2晶体的光轴与光线的主平面当前第26页\共有28页\编于星期五\10点光轴