第九章光的偏振大学物理..ppt

1、第九章光的偏振，讲师：吴振华物理电子研究所太赫兹研究中心，知识要点，光的双折射，偏振，1。横波偏振，振动平面：由光矢量E和传播方向组成的平面。光矢量振动面，只有横波有偏振，光的9-1偏振态，波面，波线，波的几何描述，1。波前(或相面，波面)，由介质中某一时刻具有相同振动相位的点组成的表面称为波面。2.波射线(或波线)，其传播方向称为波射线或波线。3.波前在某个时刻处于最前沿。在各向同性均匀介质中，波线垂直于波前！平面波、球面波、光的偏振和振动方向与传播方向的不对称称为偏振，光波电矢量振动的空间分布与光的传播方向失去对称性的现象称为光的偏振。偏振态为：的光矢量在垂直于光传播方向的平面内的振动状态

2、。线偏振光、自然光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光，光波为横波，横波具有偏振性。1.线性偏振光可以在两个相互垂直的方向上分解。线偏振光的表达式为：意味着：或，意味着：平行于板表面振动，垂直于板表面振动，由振动平面-电矢量形成的平面称为偏振光的振动平面。光矢量的平均值在垂直于传播方向的两个正交方向上相等。结论：自然光的横波被光发射的随机性破坏或掩盖。2.自然光和普通光源的特点：1)原子发射的某一波列的光是平面偏振光；(2)由大量原子发射的光的振动面是随机的，并且在所有方向上的概率是相同的。一束自然光可以分解成两束线偏振光，这两束线偏振光在振动方向上相互垂直，振幅相等且不相干。自然光的表达：自然

3、光的光矢量在所有可能的方向，振幅e相等，这意味着：3。部分偏振光，光矢量的平均值在一个方向上较强，而在垂直于它的另一个方向上相对较弱。平行于板面的光振动较强，垂直于板面的光振动较弱。垂直于板面的光振动较强，平行于板面的光振动较弱。4。圆偏振光和椭圆偏振光，偏振面随时间旋转的光是圆偏振光或椭圆偏振光，当逆着光看时，光矢量顺时针旋转成为右旋偏振光，9-2马里乌斯偏振定律，1。偏振器的偏振和分析，偏振器的结构3360碘化钠硫酸盐霜的晶粒被排列并蒸发在透明衬底上以制造偏振器。偏振器的特性：能够吸收某一方向的光振动，并且只让垂直于该方向的光振动通过。你可以通过实验想象这是什么样子：你把绳子的一端绑在邻居

4、院子里的树上，另一端拿在手里。让我们假设绳子穿过栅栏里两根竹子的中间。如果你现在上下摇动绳子，绳子产生的波浪会从两根竹子之间穿过，从你手中传到树上。这时，栅栏对你的波浪是透明的。然而，如果你让绳子从一边到另一边波动，绳子会碰到两根竹子，波浪不会穿过栅栏，那么栅栏就相当于一个偏振装置。如果以光的传播方向为轴，慢慢旋转分析仪，观察通过偏振器的光。偏振器既可以用作偏振器，也可以用作检偏器。自然光的光强不变；光强变化，但最小值不为零，这是部分偏振光；光强变化，但最小值为零(消光)，这是线性偏振光。b)偏振器，偏振光，变暗，不变暗，I0，I0，偏振分析器-检查某一束光是否是偏振光；、起偏器、检偏器、自然

5、光、线偏振光、偏振光通过旋转当偏振光通过旋转检偏器时，光强会发生变化、起偏器、检偏器、自然光、线偏振光、偏振光。检偏器，自然光，线偏振光，偏振光通过旋转检偏器，光强发生变化，检偏器，检偏器，检偏器，自然光，线偏振光，偏振光通过旋转检偏器，光强发生变化。偏振器、检偏器、自然光、线偏振光和偏振光通过旋转检偏器，光强发生变化。两个偏振器的偏振方向相互垂直，光强为零。分析仪，自然光，通过旋转分析仪的自然光，光强不变，分析仪，通过旋转分析仪的自然光。，分析仪，自然光，自然光通过旋转分析仪，其光强保持不变。自然光以恒定的强度穿过旋转的分析器，偏振光穿过它。制成偏光眼镜，可以观看立体电影。如果安装在所有汽车

6、前窗和前灯的前面，它们可以在许多光学仪器中用作偏振和分析设备。可以避免汽车相遇时强光的照射。具有45度角地面并向同一方向倾斜的偏振器，不带偏振器的商店橱窗和带偏振器的商店橱窗，I=(Ecos)2=Icos 2。马里乌斯指出，强度为Io的线偏振光通过分析器后的强度为(不考虑吸收)，I=Icos 2(9-1)，其中上述公式称为马里乌斯定律。证明如下：2 .马里乌斯定律，实例9-1在自然光连续通过两个堆叠的偏振器之后，透射光强度是入射光强度的四分之一，并且计算两个偏振器的偏振方向之间的角度。假设两个偏振器的偏振方向之间的夹角为，那么，它由下式求解：=45(或135)。示例9-2强度为Io。自然光连续

7、通过三个叠置的偏振片，计算出最大透射光强。让我们来解决偏振器A和B的偏振方向之间的夹角是，是的，透射光强度是，并且可见的最大透射光强度是，透射光强度是33，360。因为是一个锐角，显然是-2，极端情况是33，360。因此，很明显，此时我的最大值为33，360。例9-4光束是自然光和线偏振光的混合物。当它穿过偏振板时，测得的最大透射光强度是最小透射光强度的5倍，并且计算入射光中自然光强度与线偏振光强度的比率。如果入射光中的自然光和线偏振光的光强是I1和I2，那么透射光强，即入射光中的自然光和线偏振光的光强之比是1:2。反射光是部分偏振的，垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动。9-3反射和折射中的光的布儒斯特