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西安交通大学理学院 王瑞敏 §14.11 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 一. 起偏和检偏 自然光I0 线偏振光I 偏振化方向 线偏振光I 起偏器 检偏器 偏振化方向：偏振片允许通过的光振动方向。 西安交通大学理学院 王瑞敏 旋转偏振片： 光强出现两次最强，两次消光 线偏振光 光强发生变化，但不消光 部分偏振光(或椭圆偏振光） 光强不变 自然光（或圆偏振光） ??马吕斯定律 线偏振光的光矢量振动方向和检偏器偏振化方向的夹角 证明： N — 消光 当 当 如果入射线偏振光的光强为 ，透过检偏器后，透射光的光强为 ，则 二. 马吕斯定律 西安交通大学理学院 王瑞敏 在偏振化方向相互垂直的两偏振片A、C之间，放置另一个 偏振片B ，开始时B 与A 偏振化方向相互平行。现让B 以 旋转，求强度为 的自然光依次通过A、B、C后出射光的 强度。 A B C 解 例 西安交通大学理学院 王瑞敏 例 求 解 光强为 I1 的自然光和光强为 I2 的线偏振光同时垂直入射到偏振片P上，在 P 后观察，当 P 转过一周时，发现光强最大为最小的 5 倍， 光强 I1 与 I2 之比 自然光通过偏振片的光强为 线偏振光通过偏振片的光强为 §14.12 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 一. 反射和折射产生的偏振 ib — 布儒斯特角或起偏角 自然光反射和折射后产生部分偏振光 线偏振光 ib+γ=90o 时，反射光为线偏振光 二. 布儒斯特定律 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏 玻璃片堆起偏和检偏 玻璃片堆 线偏振光 例如 n1 =1.00(空气)， n2 =1.50(玻璃)，则 空气 玻璃 玻璃 空气 入射自然光 互余 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏 玻璃片堆 (接近线偏振光) 当 时： 折射光偏振度最高 外腔式气体激光器结构： 全反射镜 半反半透镜 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏 画出反射光和折射光 例 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏 如图，自然光由空气入射到折射率 的水面上，入 射角为 时使反射光为完全偏振光。现水中有一块玻璃， 如果由玻璃反射的也是完全偏振光，求 解 水面反射光为完全偏振时 由三角关系： ? ? 例 由折射定律: 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏 因为玻璃的反射光为完全偏振光，由布儒斯特定律 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏 ? ? §14.13 晶体的双折射现象 方解石 一. 双折射现象 1.双折射 o 光 e 光 2. 寻常光和非常光 两折射光线中有一条始终在入射面内，并遵从折射定律，称为寻常光，简称 o 光 另一条光一般不遵从折射定律，称非常光，简称 e 光 双折射现象 一束光入射到各向异性的介质后出现两束折射光线的现象。 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏 两束光的特点： * 两束光是光矢量振动方向不同的线偏振光 * 垂直入射时，以入射光为轴旋转晶体，o 光不动，e 光旋转 3. 晶体的光轴 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。 光轴是一特殊的方向,凡平行于此方向的直线均为光轴。 单轴晶体:只有一个光轴的晶体 双轴晶体:有两个光轴的晶体 《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏