自然光和偏振光教材

光的波动性

光的干涉、衍射.光波是横波

光的偏振.机械横波与纵波的区别机械波穿过狭缝17.9自然光和偏振光17.9自然光和偏振光一光的偏振现象1自然光

普通光源发出的,包含一切可能方向的光振动,并且沿各个方向的光矢量的振幅相等的光符号表示

将自然光中各种取向的光振动进行正交分解,然后再求两个方向的分量之和:得到一对互相垂直、互相独立、振幅相等的光振动.

17.9自然光和偏振光2偏振光(或线偏振光、或完全偏振光)只在某一个方向有光振动的光振动面符号表示互相独立:是指两个光振动无固定的相位差,频率也不相同.

椭圆（圆）偏振光光矢量随时间旋转，其端点轨迹为截面是的螺旋线椭圆圆可分解为两个互相垂直、频率相同、有固定相位差的光振动。17.9自然光和偏振光3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.符号表示偏振度光的偏振态完全偏振光部分偏振光线(平面)偏振光椭圆偏振光圆偏振光偏振光自然光光

线(平面)偏振光:光矢量振动方向不变而大小随时间变化，光矢量的振动处在垂直于光波前进的同一平面内17.9自然光和偏振光二偏振片、起偏器和检偏器1二向色性: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.2偏振片:涂有二向色性材料的透明薄片.

现在工业上广泛使用的人造偏振片,是将聚乙烯醇透明薄膜加热并沿一个方向拉伸再进行碘化制成的17.9自然光和偏振光3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.

4起偏：使自然光变成线偏振光.

5检偏：检查入射光的偏振性.

6起偏器:使自然光变为偏振光的仪器(偏振片、尼科耳镜等),同时可作为检偏器

起偏

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17.9自然光和偏振光

起偏起偏器偏振化方向17.9自然光和偏振光三马吕斯定律(1808年)

PII0PE0

E0cos

通光方向光振动方向

马吕斯定律用于计算通过偏振片后的线偏振光的强度—消光

其中垂直光振动分量被吸收,平行光振动分量通过偏振片,其强度为：

如入射光是强度为的自然光,将此沿平行和垂直于偏振片通光方向的两个方向分解.两个方向的光振动强度均为17.9自然光和偏振光讨论：自然光入射偏振片部分偏振光入射：自然光与线偏振光叠加偏振片线偏振光入射光振动方向与偏振片偏振化方向的夹角

马吕斯定律强度变化规律：例1:一束光强为I0的自然光通过两个偏振化方向成60o的偏振片后,光强为

17.9自然光和偏振光

例2: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.17.9自然光和偏振光17.9自然光和偏振光

解:设两束单色自然光的强度分别为I10和I20.

经过起偏器后光强分别为和经过检偏器后

在两块正交偏振片P1,P3

之间插入另一块偏振片P2

，光强为I0

的自然光垂直入射于偏振片P1

，讨论转动P2

透过P3

的光强I与转角的关系.讨论若在间变化，如何变化？END

四、偏振片的应用作为照相机的滤光镜，可以滤掉不必要的反射光。制成偏光眼镜，可观看立体电影。作为许多光学仪器中的起偏和检偏装置。若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与可以避免汽车会车时灯光的晃眼。地面成45

角、且向同一方向倾斜的偏振片，17.9自然光和偏振光未加偏振片时拍摄的橱窗加偏振片时拍摄的橱窗17.9自然光和偏振光立体电影：利用偏振形成双眼视差效应