大学物理第五章1光的偏振

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1、§5.1光的偏振现象光的偏振态§5.1线偏振光的获得与检测起偏和检偏、马吕斯定律§5.3反射光和折射光的偏振一．反射光和折射光的偏振二．布儒斯特定律§5.4双折射现象一．光的双折射现象二．晶体光轴、主平面三．单轴晶体中光传播的惠更斯作图法四．晶体偏振器件作业：5—1、5—2、5—5、5—8、5—9、5—105.1光的偏振态光波中光矢量的振动方向总和光的传播方向相垂直对横波：（光波）光是电磁波，是横波传播方向当光的传播方向确定时，我们只知道光矢量在垂直于光的传播方向的平面内，至于在这个平面内的哪个方

2、向是不能完全确定的.通常把光矢量保持在特定振动方向上的状态——称为光的偏振态第五章光的偏振光波中光矢量的振动方向总和光的传播方向相垂直对横波：（光波）传播方向因此，在研究除光的干涉和衍射外，作为横波的光，还必须研究其振动方向的问题——光的偏振问题只有横波才具有偏振现象光的干涉和衍射现象揭示了光的波动性，但不能确定光是横波还是纵波。光矢量可能有各种不同的振动方向，通常把光矢量保持在特定振动方向上的状态——称为光的偏振态对纵波：振动方向与传播方向一致，即振动只有一个方向。光是电磁波，是横波——具有偏振

3、的特性通常把光矢量保持在特定振动方向上的状态——称为光的偏振态光的分类：常见的偏振态可分为以下三类：非偏振光、完全偏振光（偏振光）、部分偏振光。自然光线偏振光椭圆偏振光圆偏振光1,线偏振光:——又称为平面偏振光E播传方向振动面·面对光的传播方向看偏振方向光矢量只沿一个固定的方向振动。线偏光的振动面（振动方向与传播方向决定的平面）是固定不动的。表示方法：传播方向传播方向光振动平行于纸面的偏振光光振动垂直于纸面的偏振光线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解：EEyExyx还有个特点：2,自然光（Natu

4、ralLight）（非偏振光）:传播方向自然光——在垂直于光传播方向的平面内，沿各个方向振动的光矢量都有，光矢量具有轴对称性且光矢量的分布均匀，各个方向光振动振幅都相等，无固定相位差。哪个振动方向都没有优自然光可分解为两个垂直的、振幅相等的独立光振动。自然光两个分振动的光强相等，各占自然光光强的一半（50%）自然光的分解自然光的表示法：短线和点分别表示平行于纸面和垂直于纸面的光振动.点和短线交替均匀画出，表示光矢量对称而均匀分布，注意二者无固定的相位关系.平行于纸面和垂直纸面的分振动光强相等.传播

5、方向自然光的分解3.部分偏振光存在优势方向部分偏振光——介于自然光和偏振光之间部分偏振光的分解光矢量具有各个方向振动——象自然光,光矢量在各方向振动振幅不等——偏振特点：各个方向振动的光矢量都有；振幅不相等；光矢量不具有轴对称性部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干（无固定位相关系）的线偏振光。3.部分偏振光表示法：存在优势方向部分偏振光——介于自然光和偏振光之间部分偏振光的分解平行多余垂直分量垂直于多余平行分量仰首看到“天光”俯首看到“湖光”4,圆偏振光和椭圆偏振光yyxz传

6、播方向/2xE0特点：光矢量只沿一个固定的方向振动的同时，在还要绕着传播方向均匀转动（光矢量按一定频率旋转）。如果光矢量端点轨迹是一个圆——圆偏振光如果光矢量端点轨迹是一个椭圆——椭圆偏振光根据相互垂直的简谐振动的合成规律→这两个分振动具有确定的相位关系。=不同，椭圆形状、旋向也不同。=3/2=5/4=7/4=/2=/4=0yx=3/4（-3π/4）（-π/2）（-π/4）复习圆、椭圆偏振光5.2线偏振的获得与检验起偏和检偏在实验室内怎样产生偏振光？

7、又如何检验光的偏振态呢？现在常用的方法是利用偏振片。起偏器:起偏的光学器件---偏振片起偏：检偏：现在常用的起偏和检偏的器件是偏振片如何由自然光获得线偏振光？从自然光获得偏振光的过程；鉴别光的偏振状态的过程；xyzz线栅起偏器入射电磁波·非偏振光线偏振光光轴电气石晶片··透振方向偏振片这种晶粒对某一方向的光矢量有强烈的吸收而相对垂直的方向的光矢量则吸收很少。这就使得做成的偏振片基本上只允许振动面在某一特定方向的偏振光通过，这一方向称为偏振化方向(即光通过的方向）．是在透明基片上蒸度一层某种晶粒做成

8、.重要规律2、自然光通过偏振片光强衰减一半。1、自然光通过偏振片变为线偏振光；偏振片的偏振化方向（又称为透偏振方向）：偏振片允许通过的光振动的方向偏振化方向自然光偏振片线偏振光各种偏振态的光通过偏振片情况自然光自然光通过偏振片为线偏光；转动偏振片360°光强不变化；线偏光线偏光通过偏振片为线偏光；转动偏振片360°光强有变化，有两次消光；偏振化方向各种偏振态的光通过偏振片情况部分偏振光转动偏振片360°光强有变化；无消光圆偏振光转动偏振片360°光强不变化；椭圆偏振光转动偏振片36