第12章光的偏振完整版概述.ppt

尼科耳棱镜 B C A D 光 光 加拿大树胶 12.5 利用双折射产生偏振光的仪器 760 尼科耳棱镜可用于起偏和检偏 3、尼科耳棱镜可以起偏和检偏 12.6- 12.7 偏振光的干涉（选讲） 复习：两个简谐振动的合成（振动方向垂直、频率相同） 消去t即可得质点运动的轨迹方程。 (1) (2) 质点轨迹均为直线 ? (4) 质点轨迹均为椭圆； 顺时针旋转 逆时针旋转 如果两个同频率的线偏振光，振动方向相互垂直，只要它们之间存在恒定的相位差，则在一般情况下两者叠加后其合振动光矢量的端点将描绘出一个椭圆，这样的光称为椭圆偏振光。 如果合振动光矢量的端点描绘出的是一个圆，则这样的光称为圆偏振光。 * 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 12. 1 光的偏振 线偏振光与自然光 普通光源的发光机制 原子能级及发光跃迁 基态 激发态 跃迁 自发辐射 波列 波列长L 随机性： 每次发光是随机的，所发出各 波列的振动方向和振动初相位 都不相同。 偏振光（线偏振光） 符号表示 光振动只沿某一固定方向的光 . 振动面 自然光 偏振光 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 , 并各具有一半的振动能量 . 符号表示 自然光的分解 没有优势方向 偏振光（线偏振光） 符号表示 部分偏振光 ：彼此无固定相位关系、振动方向任意、不同方向上振幅不同的大量光振动的组合. 符号表示 光振动只沿某一固定方向的光 . 振动面 部分偏振光的分解 ? 部分偏振光 圆偏振光和椭圆偏振光 右旋圆 偏振光 右旋椭圆 偏振光 光矢量的大小保持不变，其端 点的轨迹为圆，则为圆偏振光； 右旋光： 迎着光线看去，若光矢量顺时针旋转，则为右旋光 左旋光： 迎着光线看去，若光矢量逆时针旋转，则为左旋光 光矢量的大小不断改变，其端 点轨迹为椭圆，则为 椭圆偏振光。 y y x z 传播方向 ? /2 x 某时刻右旋圆偏振光E随z的变化 E 0 起 偏 12. 2 偏振片 马吕斯定律 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 . 偏振化方向 起偏器 检偏器 检 偏 起偏器 思考：设入射光可能是自然光、线偏振光或部分偏振光，如何 用偏振片来区分它们？ 以光线为轴转动P: I不变—？ I变有消光—？ I变无消光—？ 自然光 线偏振光 部分偏振光 I ? P 待检光 自然光 线偏振光 部分偏振光 N M 马吕斯定律（1880 年） 检偏器 起偏器 N M 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 自然光 线偏振光通过振动片后 1、光强改变 2、振动方向旋转 角度 1 夜行车，车灯前加45度倾斜偏振片灯罩，司机台前玻璃也加45度倾斜偏振片，且偏振化方向都是竖直方向。司机可看到自己车灯发出的光，看不到迎面驶来汽车车灯的光 请大家自己作图解释！ 2 立体电影 例：偏光镜头 橱窗设计 立体电影 讨论 如图的装置 为偏振片，问下列四种情况，屏上有无干涉条纹？ 1）去掉 保留 2）去掉 保留 3）去掉 保留 4） 都保留 . 无（两振动互相垂直） 无（两振动互相垂直） 无（无恒定相位差） 有 空气 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 . 光反射与折射时的偏振 玻璃 12. 3 反射和折射时的偏振 布儒斯特定律 布儒斯特定律（1812年） 反射光为完全偏振