光的偏振(第五章)ppt课件.ppt

《光的偏振(第五章)ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章主要内容掌握自然光,偏振光的基本概念。熟练掌握布儒斯特定律和马吕斯定律。了解尼科耳棱镜产生偏振光的原理。了解各种偏振光的实验检定。了解偏振光的干涉。§5.1光的横波性及偏振态偏振光一、偏振现象上面一幅图是我们通常看到的照片，但是如果我们实际看到的却是下图的景象。这是因为水面的光大部分是偏振光，拍照时我们可以通过特定的装置滤去偏振光而消除水面的强烈反光，从而拍摄到水下的景象。玻璃的反光也有同样的效果，如右图偏振光在日常生活中普遍存在，只是因为人眼无法分辨而显得陌生其实光滑的非金属表面在一定角度下反射形成的眩

2、光就是偏振光；蓝天在与太阳方向成90度的垂直方向散射的也是偏振光二、偏振的定义纵波（longitudinalwave）：波的振动方向与传播方向一致横波（transversewave）：波的振动方向与传播方向垂直区别：横波有偏振，纵波无偏振偏振:波的振动方向相对于传播方向的不对称性。区别:横波有偏振,纵波无偏振.电磁矢量均与光的传播方向垂直，光和物质的相互作用主要由电矢量决定。光矢量指电矢量光波是横波在与传播方向垂直的二维空间里光矢量可以有各种不同的振动状态(偏振态)。光的五种偏振态:1.自然光(非偏振光)2.平

3、面偏振光(线偏振光)3.部分偏振光4.圆偏振光5.椭圆偏振光1、平面偏振光：（线偏振光）三、偏振态振动面Z有确定的振动平面光矢量沿一固定方向振动图示法：数学表达式:其中对任意方向振动的线偏振光可分解为两束振动方向相互垂直、同位相的线偏振光的叠加.。xkztAExxx)cos(-=w方向：ykztAEyyy)cos(-=w方向：任意方向:2、自然光：实验：普通光源，转动偏振片，都有光，且光强一样。说明普通光源（太阳光、灯光、烛光等）各方向都有振动。XYZ（1）微观:每一原子发光每次发射的是一理想单色简谐波，各原子

4、发光是随机的，其偏振方向、位相分布都是无规则的、彼此无关联的。（2）宏观:大量原子发光，那么入射光中包含了所有方向的横振动，迎着光看，振动方向对光的传播方向形成轴对称分布原因:自然光的特点:A、光矢量振动分布呈现时间、空间均匀性B、自然光不是偏振光、大量原子的随机辐射掩盖了其偏振本性。C、哪个方向也不比其他方向更优越（演示实验）所以叫自然光。把所有这些振动分解为两个互相垂直的分量（只要垂直，任意方向均可）xxy自然光可看成是两振幅相同，振动方向相互垂直的非相干的平偏光的迭加。图示法：2nyxIII==3、线偏振

5、光的获得：由一些选择性地吸收不同方向电矢量（称为二向色性）的晶体做成的薄片。它只允许特定方向（称为透振方向）的电矢量通过，可以用来制造或检验线偏振光(1)偏振片：如:电气石晶体，电矢与晶体光轴平行时，吸收小，与之垂直时，光被强烈吸收。另一种硫酸碘奎宁晶体，比电气石好，但晶体小，可在拉伸后的赛璐璐基片上蒸镀一层奎宁晶体颗粒，基片应力使晶粒的光轴定向排列，便可得到较大面积的偏振片。起偏器检偏器：偏振片１的透振方向：偏振片２的透振方向（2）马吕斯定律:I0PI马吕斯定律（1809）P表示偏振片的透振方向200AI

6、=q2202cosAAI==q20cosII=自然光透过偏振片后光强减少一半！例1：将两偏片P1与P2共轴放置，用强度I1的自然光和I2的平偏光同时垂直入射到P1上，从P2透出后又射到P2上。（1）P1放置不动，将P2以光线方向为轴转一周，光强如何变化？（2）欲使光强最大，如何放置P1和P2？2nII=?=InI解：设P1、P2的偏振化方向夹角为入射线偏振光振动方向与P1的偏振化方向夹角为对自然光：线偏振光：因和是非相干光即观察到的光强随P1的转动而周期性变化时时''1I''2I得到最大光强，须同时满足则

7、先调//,同时转动,.使透射光强达到最大.例：将一偏振片沿角插入一对正交偏振器之间，自然光经过它们，强度减为原来的百分之几？0=a0=q21max21III+=1p2p1p2p045P1P2P3I1I221nII=445cos0212nIII==845cos0223nIII==3p2pnI?3=I线偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化，有消光现象自然光通过旋转的检偏器，光强不变。4、部分偏振光部分偏振光是自然光与线偏振光的混合部分偏振光部分偏振光的分解部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的

8、线偏振光。表示法：maxIyxAA¹（1）偏振度垂直方向的最小光强沿某一方向的最大光强当时,自然光当时,平偏光部分偏振光(2)部分偏振光是自然光与线偏振光的混合例：用偏振片观察一部偏光，当偏振片由对应光强最大的位置转过300，光光强减为原来的，试求其中自然光与平偏光强之比及光束的偏振度。解：P1转(1)∵∴(2).三、反射光的偏振态菲涅尔公式:又∵(无位相关联)1.反射光的偏振态讨论: