光的偏振性.ppt
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1、关于光的偏振性现在学习的是第1页,共37页光的波动性 光的干涉、衍射 光波是横波 光的偏振机械横波与纵波的区别机械波穿过狭缝偏振性:包含传播方向与振动方向的平面,与不包含振动方向的平面有区别。2022-8-302现在学习的是第2页,共37页光的偏振态:在垂直于光传播方向的平面内,光矢可能具有的振动状态。三种偏振态:自然光、线偏振光、部分偏振光2022-8-303现在学习的是第3页,共37页一自然光 偏振光1、自然光 :一般光源发出的光中,包含着各个方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等(轴对称)这样的光叫自然光 。 自然光以两互相垂直的互为独立的 (无确定的相位关系)振幅相等的光振动表示
2、, 并各具有一半的振动能量 。符号表示vEyxEE yxIII 2022-8-304现在学习的是第4页,共37页注意 两互相垂直光矢量间无固定的相位关系 。 二互相垂直方向是任选的 。没有优势方向自然光的分解一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直、等振幅、不相干(无固定相位差)的线偏振光。 2022-8-305现在学习的是第5页,共37页 偏振光(线偏振光)光振动只沿某一固定方向的光 。振动面vE线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyEx yx sincosEEEEyx 面对光的传播方向看2022-8-306现在学习的是第6页,共37页 部分偏振光 :某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动
3、占优势的光为部分偏振光 。符号表示线偏振光的表示法: 光振动垂直板面光振动平行板面2022-8-307现在学习的是第7页,共37页 起 偏二偏振片 起偏与检偏 二向色性 : 某些物质能吸收某一方向的光振动 , 而只让与这个方向垂直的光振动通过, 这种性质称二向色性 。 偏振片 :涂有二向色性材料的透明薄片 。 偏振化方向 :当自然光照射在偏振片上时,它只让某一特定方向的光通过,这个方向叫此偏振片的偏振化方向 。021I偏振化方向0I起偏器2022-8-308现在学习的是第8页,共37页用偏振器件分析、检验光的偏振态I?P待检光思考: I不变?是什么光 I变,有消光?是什么光 I变,无消光?是什
4、么光 检偏2022-8-309现在学习的是第9页,共37页2022-8-3010现在学习的是第10页,共37页NM三马吕斯定律(1880 年)E0Ecos0EE 2020EEII检偏器起偏器0IIE0ENM20cosII 马吕斯定律:强度为 的偏振光通过检偏振器后, 出射光的强度为0I2022-8-3011现在学习的是第11页,共37页 法国物理学家及军事工程师。出生于巴黎,1796年毕业于巴黎工艺学院,曾在工程兵部队中任职。1808年起在巴黎工艺学院工作。1810年被选为巴黎科学院院士,曾获得过伦敦皇家学会奖章。马吕斯从事光学方面的研究。1808年发现反射时光的偏振,确定了偏振光强度变化的规
5、律(现称为马吕斯定律)。他研究了光在晶体中的双折射现象,1811年,他与J.毕奥各自独立地发现折射时光的偏振,提出了确定晶体光轴的方法,研制成一系列偏振仪器。 马吕斯1775-18122022-8-3012现在学习的是第12页,共37页 例1 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一个用作检偏器。当它们偏振化方向间的夹角为 时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射光强为 ; 当它们偏振化方向间的夹角为 时, 另一束单色自然光穿过它们 , 出射光强为 , 且 。 求两束单色自然光的强度之比 。30601I2I21II 10I20I解 设两束单色自然光的强度分别为 和 。 经过起偏器后光强分别为 和 。2
6、20I210I经过检偏器后30cos22101II 60cos22202II 3160cos30cos22201021IIII2022-8-3013现在学习的是第13页,共37页空气i1n 入射面 入射光线和法线所成的平面 。 反射光 部分偏振光 ,垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动 。 折射光 部分偏振光,平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动 。理论和实验证明:反射光的偏振化程度与入射角有关 。i11-11 光反射与折射时的偏振玻璃2n2022-8-3014现在学习的是第14页,共37页布儒斯特定律(1812年)反射光为完全偏振光,且振动面垂直入射面,折射光为部分偏振光。120ta
7、nnni 当 时,1)反射光和折射光互相垂直 021sinsininn02100sintacosniinin)2cos(sincos0i20i讨论0i0i1n玻璃2n空气15现在学习的是第15页,共37页120tannni tan)2tan(cot0210inni 2)根据光的可逆性,当入射光以 角从 介质入射于界面时,此 角即为布儒斯特角 。2n1n 2n玻璃0i0i1n玻璃2n0i16现在学习的是第16页,共37页布儒斯特 布儒斯特(David Brewster 1781-1868) 布儒斯特是苏格兰物理学家。1781 年12月11日出生于苏格兰杰德伯勒,1800年毕业于爱丁堡大学,曾任“
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