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1、第十五章光的偏振(Polarization)和晶体光学基础151 偏振光概述一、偏振光与自然光1、自然光：具有一切可能的振动方向的许多光波之和。特点：振动方向的无规则性。表示：可用两个振动方向垂直的、强度相等的、位相关系不确定的光矢量表示。自然光2、偏振光：光矢量的方向和大小有规则变化的光线偏振光：光矢量方向不变，其大小随位相变化。 圆偏振光：光矢量大小不变，其方向绕传播方向均匀转动，且矢量末端轨迹为圆。椭圆偏振光：光矢量大小和方向都在有规律地变化， 且矢量末端轨迹为椭圆。 设偏振光沿Z轴正方向传播，则其可表示为：EEx x0 + Ey y0 Ex= a1 expikzEy= a2 expi(

2、kz + d)vv1）线偏振光振动平面：光矢量与传播方向组成的平面称为线偏振光的振动平面。vEEx = a1 exp(ikz)x0Horizontal Linear Polarization2) 圆偏振光a1 = a2vEa1 exp(ikz)x0+ aexpi(kz + d)yv20d = p左旋，d = - p右旋22Right-hand Circular Polarization3) 椭圆偏振光a1 a2vEa1 exp(ikz)x0+ aexpi(kz + d)yv20 d p0左旋椭圆光Left-hand Elliptical Polarizationp d 2p 右旋椭圆光3、部分

3、偏振光：自然光在传播过程中，由于外界的作用造成振动方向上强度不等，使某一方向上的振动比其它方向上的振动占优势。表示：部分偏振光=完全偏振光+自然光完全偏振光 Ip=Imax-Imin偏振度：= I max- I minI PP =I max+ I minI总自然光部分偏振光二、 偏振光的产生主要方法：1、利用反射和折射2、利用二向色性3、利用散射4、利用晶体双折射1、由反射和折射产生偏振光qP用玻璃片堆获得偏振光。45 制作 原理 n3 膜层厚度 层数冰晶石(n1)ZnS(n2)n3作业:3偏振分光镜2、由二向色性产生偏振光二向色性：各向异性的晶体对不同振动方向的偏振光有不同的吸收比。各向异性的晶体对光的吸收本领随波长改变（选择吸收特性）外，还随光矢量相对晶体的方位而改变。人造偏振片：H偏振片和K偏振片3、由散射产生偏振光一束非偏振光入射到气体上，那么在与入射光束垂直的方向上被散射的光是线偏振光。散射光的振动方向在光线传播方向的垂直平面内。三、马吕斯定律和消光比起偏器：用来产生偏振光的偏振器件。检偏器：用来检验偏振光的偏振器件。y（透光轴方向）Ecosq如果一入射线偏振光的电矢量振动方向和检偏器的透光轴成qq角，则通过检偏器之后的光xEsinq强 I 为：I = I0 cosq2验证马吕思定律的实验装置：P1qP2Ecosq自然光起偏器检偏器光电消光比：最小透射光

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