第5章光的偏振(complete).ppt

5.9 偏振态的实验检验 5.10 偏振光的干涉 偏振光干涉实验装置 5.10 偏振光的干涉 End 光的双折射 起偏和检偏 马吕斯定律 Etienne Louis Malus －－－马吕斯 （1775-1812） 法国物理学家 军事工程师 1808年，发现反射光的偏振现象；研究 晶体的双折射现象，发现折射光的偏振 现象 马吕斯定律 起偏和检偏 马吕斯定律 Back 对偏振现象的感性认识 光的干涉和衍射现象表明光是一种波动。 但是干涉和衍射现象还不能告诉我们光是横波还是纵波 电磁理论告诉我们－－－－光是横波 对偏振现象的感性认识－光的横波性 Back 光的电磁波理论的简要回顾 光的电磁波理论 电磁波对物质的作用主要是电场，所以电场矢量也称为光矢量 1865年,麦克斯韦从电磁理论出发,预言光是一种电磁波,提出“光 的电磁理论”. 1888年,赫兹实验证实,光确实是一种电磁波,是一种横波 1887年,迈克尔逊-莫雷实验否定了“以太”，确认电磁波（包括光）不是机械波,它的传播不需要任何媒质,它是靠自身变化的电场和磁场的紧密联系而在空间传播的. Back 光的偏振现象中的几个基本概念 1.振动面 : 电矢量和光传播方向所构成的平面 2.偏振 : 波的振动方向对于传播方向的不对称性 3.偏振光 : 光波的电振动方向相对于传播方向具有不对称性 的光 Back 布儒斯特(David Brewster1781-1868 )定律 反射和折射时光的偏振 布儒斯特定律 iB---------布儒斯特角 (起偏角) Back n1 n2 布儒斯特定律 起偏角计算举例 Back 应用例子一 照相中偏振镜的使用 线偏振镜一般用经碘浸染等加工过的聚乙烯醇膜，胶合在二片 平板光学玻璃之间制成。它能让与其偏振方向同向的线偏振光 通过约80%，而令与其偏振方向垂直振动的线偏振光透过不足 1%。通过偏振镜，可以基本消除这些偏振光，许多照片就会 显得颜色更加饱和，画面更加清晰 应用例子一 照相中偏振镜的使用 天空变得更蓝了 应用例子一 照相中偏振镜的使用 室内更清晰了 应用例子一 照相中偏振镜的使用 盘底更清晰了 应用例子一 照相中偏振镜的使用 叶子脉络更清晰了 应用例子二 太阳眼镜 * 第五章 光的偏振 光的干涉和衍射揭示了光具有波动性，但是未能进一步揭示光 波动的性质（光是机械波还是电磁波？）和波动的方式（是纵 波还是横波？如是横波，其偏振情况如何？） 1.对偏振现象感性的认识 2.光的电磁波理论的简要回顾 3.光偏振现象中的几个基本概念 5.1 自然光和偏振光 Z Z 自然光的表示 光矢量具有轴对称、均匀分布、各方向光振动的振幅相同的特点 没有优势方向 自然光的分解 不相干 5.2 线偏振光和部分偏振光 Z Z 线偏振光的表示 P1 P2 光矢量只沿一个方向上振动 link 介于线偏振光和自然光之间的一种偏振光，在垂直于光传播方向 的平面内，各方向的光振动都有，但它们的振幅不相等 Z 分解 不相干 Z 部分偏振光的表示方法 5.2 线偏振光和部分偏振光 偏振度P M.C.Escher Three World 5.3 反射光和透射光的偏振态开篇语 当你濒临一池泓碧,纵目远望,则彼岸枝叶 扶疏,倒映水中;俯察足下,则鱼嬉浅底. 同是在水与空气的界面上的光,来自入射角 大的远处,以反射为主;来自入射角小的近处, 以投射为主.一般来说,光射在两种折射率不 同的介质界面上要分解为反射和折射两股, 能流在它们之间分配,分配的比例与入射角 有光. 作为一种波动,光在两种介质界面上的行为, 除反射折射能流分配外,还存在相位跃变和 偏振态变化等问题. Z 5.3 反射光和透射光的偏振态 M M’ 5.3 反射光和透射光的偏振态_布儒斯特定律 link 偏振镜的应用 link 反射光与折射光 传播的方向垂直 5.4 光通过单轴晶体时的双折射现象 一束光射到某些晶体，如方解石、石英等，在晶体内分成两束 折射光，这现象称为双折射 O光－－寻常光 Ordinary light e光－－非寻常光 Extraordinary light （1）o光 遵守折射定律； e光 不遵守折射定律 （2）o光振动方向垂直于它对应的主截面（o光主截面）； e光振动方向平行与它对应的主截面（e光主截面） （3）在大多数的