第18次课16-234光的偏振0212级概述.ppt

第十六章 光的偏振（ Polarization of Light） 16-1 自然光和偏振光 16-2 起偏和检偏 马吕斯定律 16-3 布儒斯特定律 16-4 光的双折射现象 16-5 椭圆偏振光和圆偏振光 偏振光的干涉 16-6 旋光现象 一.自然光和偏振光 16-2 起偏和检偏 马吕斯(Malus)定律 一.起偏和检偏 二.偏振片的起偏和检偏 三.马吕斯定律 16-3 布儒斯特定律 (Brewster’s law) 一.现象 二.布儒斯特定律 例1.用互相平行的一束偏振光构成的混合光，垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，求入射光中自然光强与线偏振光强之比 例3.在偏振化方向相互垂直的两偏振片A、B 之间，插入第三块偏振片C，若透过B的偏振光的强度为入射于A 上自然光强度的三十二分之三，求： 16-4 光的双折射现象 一.现象 二.寻常光和非寻常光 1.寻常光(o光) 遵守折射定律 2.非寻常光(e光) 不遵守折射定律 例4.用方解石割成一个正三角形棱镜，光轴与棱镜的棱边平行，如图，今有一束自 复习： 光学部分预习： 17-1，2作业： 练习十九 * 部分偏振光 自然光 偏振光 线偏振光 1.自然光通过偏振片 2.偏振光通过偏振片 三.推论 四.偏振光的获得 1.偏振片 2.玻璃片堆或多层介质膜 3.利用某些晶体的双折射现象 例2.设自然光以 入射角投射到平面玻璃片上后，反射光为平面偏振光，则偏振光的振动面和平面玻璃的夹角为 度，折射光与玻璃面间的夹角为 度 1.偏振片C与A的偏振化方向之间的夹角是多少？ 2.若透过的光强为0，则C 的方位？ 3. C 能否找到合适方位，使 二.寻常光和非寻常光 自然光 o光 e光 双折射 双折射 双折射 方解石 一束光线经过折射后分为两束的现象 1.寻常光(o光)：遵守折射定律 2.非寻常光(e光)：不遵守折射定律 自然光 o光 e光 方解石 (与入射角有关 且不为定值) 对o光： 对e光： （与入射角无关 且为定值） e光在晶体中传播 速率不是常量 为什么？ 三. 晶体的光轴、主截面、主平面 1.光轴--光在晶体中传播时，不发生双折射 的方向 对方解石而言：光轴是从102o纯钝角引直线，使之与各边成等角68o的直线 注意： ?光轴代表着一个方向，与光轴平行的线都是光轴 有两个光轴的晶体称双晶体（云母、硫磺等） 102o 102o 光轴 68o 仅有一个光轴的晶体称单晶体（如方解石、石英） ? 光轴 2.主截面--晶面法线与光轴组成的平面 主截面由许多平行平面构成 3.主平面--光轴和晶体内 任一条光线组成的平面 ?o光与e光都有各自的主 平面，入射面在主截面 内时，o光e光的主平面 重合并同在主截面内。 注意： ?入射面在主截面内时，o光e光的振动面互相垂直 且o光为振动面垂直于主截面的偏振光； e光为振动面平行于主截面的偏振光； 102o 78o 102o 102o 光轴 o光为振动面垂直于主截面的偏振光； e光为振动面平行于主截面的偏振光； 注意：一般情况 o、e二光的光振 动并不完全垂直 有一定大小的夹 角，e光也不在主 截面内。 入射面与主截面重合时， 不同的晶体，e光折射率： 让光垂直于光轴入射，对 78o 4.正晶体与负晶体 102o 入射面与主截面重合时， 不同的晶体，e光折射率： 让光垂直于光轴入射，对 n e可以也可n0 v e可以也可v0 正晶体-- 负晶体-- 在晶体内一个点波 源发光的波阵面： 78o 光轴 正晶体 负晶体 o光 e光 光轴 四.用惠更斯原理解释双折射现象 先明确一个概念：在各向同性的介质中， 波面法线即光线与波面垂直 光线是能量传播的方向； 但在各向异性介质中， 光线只是能量传播的方向。波面法线不一定是 光传播的方向(如晶体中的e光) ，光传播的方向 要由能量传播的方向来确定 o光 e光 晶体 光轴 光轴 （负晶体） 1.入射面与主截面平行的情况 A)光轴与晶体表面有一夹角(斜入射) （负晶体） 1.入射面与主截面平行的情况 B）光轴与晶体表面有一夹角（正入射） 自然光 光轴 (负晶体) C)光轴与晶体表面平行(正入射) 自 然 光 o光 e光 光轴 o e 二光通过厚度d 的光程差： 四分之一波片 二分之一波片 结论： 有双折射 自 然 光 o光 e光 光轴 （负晶体） D)光轴与晶体表面垂直（正入射） A）光轴与晶体表面平行（斜入射） （负晶体） 2.入射面与主截面垂直的情况 o光 e光 光轴 自然光