第5章光的偏振汇编.ppt

方解石晶体 光轴 在方解石这 类晶体中存在一个特殊 的方向，当光线沿这一方向传播时不发生双折射现象. 称这一方向为晶体的光轴 . 光轴 A B 光轴 * 14－11 双折射现象 光轴 主截面 当光在一晶体表面入射时，此表面的法线与光轴所成的平面. 当入射面是主截面时， O 光的振动垂直主截面； 光的振动平行于主截面. 光轴 光 光 * 14－11 双折射现象 偏振光通过某些物质后，其振动面将以光的传播方向为轴线转过 一定的角度. 旋光现象 旋光物质 能产生旋光现象的物质.（如石英晶体、糖溶液、酒石酸溶液等） 起偏器， 检偏器， 盛有液体旋光物质的管子. 旋光仪 观察偏振光振动面旋转的仪器. 5.8 旋光效应 * 14 – 12 旋光现象 对于旋光性物质的溶液 为旋光物质的浓度 为旋光物质的透光长度 为一与旋光物质有关的常量 对于固体旋光物质 为一与旋光物质及入射光的波长有关的常量. （ 一定 ） 设 为偏振光通过旋光物质后振动面所转过的角度 * 14 – 12 旋光现象 叫韦尔代常量 磁致旋光效应: 外加磁感强度为B 的磁场, 使某些不具旋光性的物质产生旋光现象. 旋光物质的分类： 1）右旋物质 面对着光源观察，使光振动面的旋转为顺时针的旋光物质. 2）左旋物质 面对着光源观察，使光振动面的旋转为逆时针的旋光物质. 3）左旋糖和右旋糖 天然的植物提炼出的蔗糖及生物体内的葡萄糖都是右旋物质；而人工合成的糖既有左旋结构，又有右旋结构；人只能消化吸收右旋糖. * 14 – 12 旋光现象 * 第 5 章 光的偏振　 5.1 自然光与偏振光 5.2 线偏振光与部分偏振光 5.3 偏振片 起偏与检偏 5.4 马吕斯定律 5.5 偏光镜与立体电影 5.6 反射光与折射光的偏振 5.7 双折射现象 5.8 旋光效应　 主要内容 自然光与偏振光； 线偏振光与部分偏振光； 偏振片起偏与检偏； 马吕斯定律。 教学基本要求 教学重点：偏振光的起偏和检偏； 马吕斯定律 教学难点：部分偏振光 教学目的： 1.重点掌握偏振光的起偏和检偏； 2.掌握马吕斯定律及相关计算； 3.了解偏振片和部分偏振光。 5.1　自然光与偏振光 光是可引起视觉反映的那部分电磁波，称为光波。 而电磁波是横波。 5.1.1 自然光 我们所观察到的普通光源所发出的光看起来是连续的光波，实际上是由大量原子（或分子）所发射的许许多多彼此完全独立的光波组成的。 这些光波的振动方向和位相是随机变化的，在垂直光传播方向的平面上看，几乎各个方向都有光矢量的振动。 按统计平均来说，无论哪一个方向的振动都不比其它方向更占优势，即光矢量的振动在各个方向上的分布是对称的，各个方向上的振幅可看作完全相等，这种光称为自然光。 5.1.1 自然光 可以设想将每列光波的光矢量都沿任意取定的两个垂直方向分解，然后将所有各列光波的光矢量的两个分量分别叠加起来，成为总的光波的光矢量的两个分量。 可以把自然光分解为两个相互独立、振幅相等、振动方向相互垂直的分光，其中每个分光的光强各等于自然光光强的一半。 线偏振光：光振动只沿某一固定方向的光 . 符号表示 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占优势的光为部分偏振光 . 符号表示 振动面 5.1.2 偏振光 采用某种方法可以把自然光两个垂直的独立光振动分量中的一个完全消除或移走，只剩下另一个方向的光振动，就获得了线偏振光。 如果只是部分地移走一个分量，使得两个独立分量不相等，就获得了部分偏振光。 5.2　线偏振光与部分偏振光 如果光在传播过程中光矢量的端点不断的左旋或者右旋且光矢量的端点轨迹是一个圆，称为圆偏振光。 如果光矢量的端点轨迹是一个椭圆的称为椭圆偏振光。 从迎着光的传播方向看时，光矢量顺时针旋转的，称为右旋椭圆(或圆)偏振光；而光矢量逆时针旋转的，称为左旋椭圆(或圆)偏振光。 5.2　线偏振光与部分偏振光 5.3 偏振片的起偏和检偏 从自然光获得偏振光的过程称为起偏。 产生起偏作用的光学元件称为起偏器。 一束自然光经起偏器后将变成原来光强一半的偏振光。 生成的偏振光的振动方向与起偏