dch5.1自然光与偏振光5.2线偏振光与部分偏振光.ppt

偏振现象是横波区别于纵波的主要特征，只有横波才有偏振现象。 早在1669年丹麦科学家巴托林.通过冰洲石（方解石）观察物体时，首次发现了双折射现象. 法国的科学家马吕斯在1808年通过晶体观察从玻璃上反射光时，发现了偏振现象，并引入偏振这一概念. 菲涅耳和阿喇果等人总结了偏振光干涉的规律，为了解释种种偏振现象，托马斯·杨在1817年首次提出了光波是横波。 直到1865年，麦克斯韦建立了电磁理论以后，光的横波性才得到了坚实的理论基础，从而使光的偏振现象得到完全合理的解释，反过来光的偏振现象则成为光的电磁理论最有力的实验证据。 ※ 机理：原子自发辐射具有独立性、间歇性和随机性普通光源所发出的光, 波列之间是相互独立的，没有固定的关联（相位、振动方向、振幅、波列长短等），按统计原理，无论哪一方向的振动在各方向上的分布是对称的，振幅也可看成是完全相等的（统计平均）. 图示： 自然光 物质的二向色性 二向色性：物质所具有的对相互垂直的两个光振动的选择吸收作用。 　 二.布儒斯特定律 让自然光通过玻璃片堆，可使折射光的偏振化程度增加。玻璃片足够多时，可使折射光为完全偏振光 马吕斯定律 ----马吕斯定律 光强为I1的线偏振光，当其振动方向与偏振片的偏振化方向的成α角时，则透过偏振片的光强为： 注意两点： ①入射光必须是线偏振光，不是自然光； ②是与cos2 α正比，而不是与cos α 正比。 A θ I1 I a =0或a =1800时, I2=I1光强最强 讨论： a=900或a=2700时, I=0光强最弱 a =0或a =1800时, I2=I1光强最强 讨论： a=900或a=2700时, I=0光强最弱 例 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 . 解 设两束单色自然光的强度分别为I10 和 I20 . 经过起偏器后光强分别为 和 经过检偏器后 在两块正交偏振片p1,p3 之间插入另一块偏振片p2 ，光强为I0 的自然光垂直入射于偏振片p1 ，讨论转动p2 透过p3 的光强I与转角的关系 . 讨论 若 在 间变化， 如何变化？ 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 . 三　光反射与折射时的偏振 玻璃 一.部分偏振现象 自然光在两各向同性媒介分界面上反射和折射时，反、折射光均成为部分偏振光 特点：反射光垂直入射面的振动较强，折射光反之 三　光反射与折射时的偏振 1812年布儒斯特发现，当入射角为某特定值时，反射光为振动方向垂直于入射面的线偏振光 布儒斯特角 由折射定律 ----布儒斯特定律 说明： i= i0时，反射光为线偏振光，而折射光仍然是部分偏振光，但此时偏振化程度最高 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． 当 时， 玻璃 空气 使反射光成为全偏振光时的入射角i0称为布儒斯特角。 n2 n1 当入射角为布儒斯特角时，反射线和折射线互相 垂直，即有 (1)反射光和折射光互相垂直 . 讨论 对空气与玻璃组合的情况， n1 =1.00 (空气)，若n2 =1.50 (玻璃)，则： 可见，当入射光等于起偏角时，反射光线与折射光线互相垂直。 * 第五章 光的偏振（Polarization of light） 光的波动性 光的干涉、衍射 . 光波是横波 光的偏振 . 偏振现象是横波独具的特性。 光的干涉、衍射、偏振 构成了波动光学的基础 沿纵波的传播方向作任意平面，波的运动情况相同，具有对称性，即 纵波的振动相对于传播方向是轴对称的。 一、光的偏振性 机械横波与纵波的区别 横波的振动相对于传播方向不是轴对称的。 机械横波与纵波的区别 机械波穿过狭缝 偏振 波的振动方向相对于传