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文档简介

1、1,第五章 光的偏振(Polarization of Light),5-1 光的偏振概念,波动是振动的传播；,有必要进一步研究光的振动特性,干涉和衍射现象表明光是一种波动,2,v,绳波：,弹簧波:,5-1-1波的振动形式,按振动行为划分有横波和纵波两种方式,3,4,横波：,纵波：,5,光除了有干涉和衍射现象外还有偏振现象,电磁波的振动方式,探测器起响应的是电场量 -随时间振动（光振动）,Maxwell电磁波理论和实验表明，光波是横波。,研究光的偏振现象，光波必须用矢量来描述,干涉和衍射中研究了光振动的强弱分布，用标量方式处理光波的振动，未考虑光波的振动方向,电磁波演示,6,5-1-2光的偏振特

2、性,图示：Malus 实验,7,保持光线对反射镜M1和M2的入射角为57o;,1808年，法国科学家Malus在光的反射实验中， 发现反射光线表现出一种空间不对称性：,M2以光线2为轴旋转，即光线2在M2上的入射面 绕光线2旋转；,当M1 和M2 的入射面平行（共面）时，反射光 3 最亮，两入射面垂直时，反射光 3最暗,8,振动的偏向性偏振(Polarization),9,完全偏振光的偏振类型：,振动在垂直于传播方向的一个平面内。 振动方向不变，振动大小改变。 振动矢量端点的运动轨迹为直线。,5-1-3完全偏振光-在任一时刻，光振动有确定的方向,偏振光演示,10,2. 圆偏振光,振动方向随时间

3、旋转，振动大小不变。 振动矢量端点的运动轨迹为圆,v,11,3. 椭圆偏振光,振动方向随时间旋转，振动大小改变。 振动矢量端点的运动轨迹为椭圆,v,偏振光演示,12,5-1-4完全非偏振光（自然光）- 振动方向不确定,X-Y平面内，各个方向上的振动机会均等,振动方向随机,X-Y平面内的振动,13,5-1-5 部分偏振光-介于完全偏振光和自然光之间,振动方向随机,X-Y平面内，某个方向上的振动几率大,X-Y平面内的振动,14,定义偏振度 ：,Imax,Imin,P = 1-完全偏振光; P = 0-自然光; 0P 1-部分偏振光;,15,5-2 偏振光（Polarized light）的数学表示,在垂直于传播方向的平面内，光振动可以分解为两个垂直分振动,16,如果e是随时间变化的完全随机值，则每一时刻， 光振动没有确定的方向-完全非偏振光（自然光),17,e 为确定值时，每一时刻，光振动有确定的方向，但其方向会随时间改变，振动端点在垂直于传播方向的平面内画出一条轨迹。,18,19,椭圆长轴的取向：,20,完全偏振光的偏振类型：,(1) 直线偏振光,21,(2) 圆偏振光,22,时,23,椭圆长轴的取向：,（3）椭圆偏振光,一般情况下为椭圆偏振光：,24,振动矢量的动态过程：,e ：Ex 超前Ey的位相差,时：,迎传播方向看，逆时针旋转,取t0时刻为,？,25,

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