5.1--光的偏振.ppt

. . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 . . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 . . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 3. 马吕斯定律 ? I0 I P P E0 ? E=E0cos? ??马吕斯定律（1809） ——消光 ?-----线偏振光的振动方向与检偏器的偏振化方向 之间的夹角。 4.偏振片的应用举例 二、反射和折射光的偏振 反射和折射时光的偏振 自然光 部分 偏振光 反射和折射过程会使入射的自然光一定程度的偏振化 部分 偏振光 1.自然光在两种各向同性介质界面上反射时，将会产生偏振现象，这些光都是部分偏振光。 特点：⑴光矢量振动方向分配轴对称，但各振幅大 小分配不具轴对称 ⑵各振幅不等的线偏振光彼此无位相关联 偏振度： 定义： 当P=0时自然光，非偏振光 P=1时，线偏振光（平面偏振光） 部分偏振光 部分偏振光的分解 ? 部分偏振光 部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。 部分偏振光的表示法： · · · · · · 平行板面的光振动较强 垂直板面的光振动较强 · · 反射光的偏振化程度和入射角有关，当入射角等于某一特定值i0且满足 这时反射光成为线偏振光。 布儒斯特定律 自然光 线偏振光 部分偏振光 起偏振角 布儒斯特角 三.折射光的偏振态： 折射时要获得较强的完全偏振光可利用多次折射。 玻璃堆：由许多薄玻璃片平行地迭加在一起 利用玻璃片堆产生线偏振光 i0 (接近线偏振光) 玻璃片堆 最后获得两束振动面互相垂直的线偏振光 §5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象 一.双折射现象： 1.双折射：当一束光在各向异性介质折射时，折射光一般将分为两束，这种现象称为晶体的双折射 2.双折射现象的特点和规律： 当一束自然光正入射到冰洲石（或碳等）晶体界面上时，在晶体内部分成两束折射光，一束总是满足折射定律称寻常光（o光），另一束不满足折射定律，称为非常光（e光），双折射后的偏振光都是线偏振光，并且振动方向相互垂直。 双折射现象 对于各向异性晶体，一束光射入晶体后，可以观察到有两束折射光的现象。 n1 n2 i ro re (各向异 性媒质) 自然光 寻常光线(o光) -----遵守折射定律 非常光线(e光) -----不遵守折射定律 o光和e光都是线偏振光。 光 光 当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转 双 折 射 纸面 方解石 晶体 光 光 当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转 双 折 射 纸面 方解石 晶体 光 光 当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转 双 折 射 纸面 方解石 晶体 光 光 当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转 双 折 射 纸面 方解石 晶体 二、 晶体的光轴与主平面 1、 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。 “光轴”是一特殊的“方向”,不是指一条直线。 凡平行于此方向的直线均为光轴。 单轴晶体：只有一个光轴的晶体；冰洲、石英 双轴晶体：有两个光轴的晶体；云母、兰宝石 A B 光轴 102° 2、主平面：晶体中光的传播方向与晶体 光轴构成的平面。 e光 光轴 e光的 主平面 o光 光轴 o光的 主平面 · · · · o光的振动面垂直于o光的主平面 e光的振动面在e光的主平面内 即：o光的振动面垂直于自己的主截面，e光的振动面平行于自己主截面。o光线和e光线的振动面几乎互相垂直。 三.o光和e光的相对光强： 结论： ⑴强度为I的自然光射至单轴晶体时，其o光、e光 有相同的光强：Io=Ie=I/2 ⑵线偏振光照射到单轴晶体，则o光和e光强度不等，而且随着入射偏振光的偏振方向与晶体主截面的夹角θ改变而改变。 可以证明: I0 =Isin2θ Ie =Icon2θ 称马吕斯定律 I0＋Ie=I（sin2θ＋con2θ)＝I 是一常量,不论经怎样转动,重叠部分强度不变, (如图) 第五章 光的偏振 光的偏振主要内容 １.光的偏振性与横波性　偏振片　起偏 检偏　 马吕斯定律　反射与折射起偏　布儒斯特定律 ２.晶体的双折射　光轴与主平面　主截面　惠更斯对双折射的解释　惠更斯作图法 ３.椭圆和圆偏振光：光偏振器件　O光E光的合成　偏振光的干涉　O光E光的迭加 ４.光的偏振态的检定：光的种偏振态 偏振片与波片的作用 ５.偏振光的应用：旋光