大学物理,光的偏正教案分析.ppt

11-6 光的偏振 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 偏振性 普通光源中，大量处在激发态的分子和原子，在它们跃迁到低能级的过程中会辐射出光波。 （a）辐射是断续的、无规则的，每次发光持续的时间平均不超过10-8s，即每次只能发出一个有限长的波列. （b）发光彼此独立、互不相关。 一、自然光与偏振光 1.光波的特点 由于光源发光是由大量原子发光组成，每个原子发光的振动方向都是随机的， 和 在各方向的振动都存在. 平均看来，在垂直于传播方向平面内各方向振动概率相等，振动能量也均匀分布在各振动方向上，称为自然光，不具有偏振性，. 每个光矢量可分解为两等幅的相互垂直的振动. 光波中引起人的视觉的只有 振动， 为光矢量 符号表示 偏振光（线偏振光） 光振动只沿某一固定方向的光 . 振动方向在纸面内的线偏振光 振动方向垂直纸面的线偏振光 部分偏振光 ：某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光 . 在纸面内振动较强的部分偏振光 垂直纸面振动较强的部分偏振光 二　偏振片 起偏与检偏 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 . 将自然光变为偏振光的过程称为起偏 检验某束光是否为偏振光，称为检偏 起 偏 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 .通常在偏振片上用记号“ ”表示. 偏振化方向 起偏器 起偏 将自然光转变成偏振光的过程. 检偏 检测偏振光的过程. 检偏器 起偏器 检偏器 检 偏 起偏器 三、马吕斯定律 两偏振片偏振化方向夹角为?. 将通过M的光矢量振幅A0，分解为平行于N 的分量A1和垂直于N的分量A2. M N 马吕斯定律 M N 光振动分量A1可通过N1，且 空气 玻璃 四、反射光和折射光的偏振 当自然光入射到两种介质的交界面时，其反射光和折射光都是部分偏振光. 反射光中垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动；而折射光中平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动. 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 这个特定的入射角称为起偏振角或者布儒斯特角. 当光线以布儒斯特角入射时，反射线与折射线垂直. 即 证明： 由折射定律 和布儒斯特定律 注意 对于一般的光学玻璃 , 反射光的强度约占入射光强度的7.5% , 大部分光将透过玻璃. 利用玻璃片堆产生线偏振光 讨论 讨论光线的反射和折射(起偏角 ) I 有变化, 最小值为零(消光)是什么光？ I 有变化,但最小值不为零，是什么光？ I 不变，是什么光？ 慢慢旋转检偏片,观察透过偏振片的光的光强I如何变化？ 自然光 线偏振光 部分偏振光 偏振光的应用 在摄影镜头前加上偏振镜消除反光? ?在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等，常常会出现耀斑或反光，这是由于光线的偏振而引起的。在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏振镜面，能够阻挡这些偏振光，借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。要通过取景器一边观察一边转动镜面，以便观察消除偏振光的效果。当观察到被摄物体的反光消失时，既可以停止转动镜面。