20偏振1.ppt

同学们好！ * * 四川九寨沟 1）光栅衍射条纹具有亮、细、疏的特点。 亮--每一单缝出射的光强虽小，但N条单缝 的光强叠加起来，光能却大。 细--光栅的单缝数量很大，在两级明纹之间 在N-1个暗纹，占着很大的角宽度。 综述： 缺级公式： ? 2）主要公式 光栅方程(明纹公式) 理解自然光与偏振光的区别; 理解布儒斯特定律和马吕斯定律; 了解双折射现象 ; 了解线偏振光的获得方法和检验方法 . 　 教学基本要求 电磁波是横波，E、B、v三者都是垂直的。 横波特点： 播 传 方 向 振 动 面 播 传 方 向 振 动 面 11-6 光的偏振态 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，E 和 B 在各方向的振动都存在。可引起人的视觉的只有 E 矢量（光矢量）。 E 每个光矢量可分解为两相互垂直的振动。 E 1. 自然光 自然光 ：在垂直于传播方向的平面内，沿各方向振动的光矢量分布均匀，而且各方向光振动的振幅都相同，这种光称为非偏振光，又称自然光。 自然光可以用两互相垂直的互为独立的（无确定的相位关系）振幅相等的光振动表示 , 并各具有一半的振动能量 . 符号表示 各光矢量间无固定的相位关系 . 二互相垂直方向是任选的 . 2. 线偏振光(平面或完全偏振光) 在垂直于其传播方向的平面内，光矢量E只沿着某个确定的方向振动，这种光是一种完全偏振光，叫线偏振光。 符号表示 振动面 3.部分偏振光 如果在垂直于其传播方向的平面内，光矢量E各个方向都有，但在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。 符号表示 某些物质能强烈地吸收某个方向的光振动，当自然光照射上时，只允许某个特定方向的光振动通过，形成偏振光。 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 . 起偏与检偏 利用选择吸收获得线偏振光 利用反射获得线偏振光 利用晶体的双折射获得线偏振光 (1)偏振片 涂有二向色性材料的透明薄片。 如：聚乙烯醇浸碘后拉成薄膜，夹在两玻璃片间制成偏振片。 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 . (2)起偏 偏振片用来产生偏振光时叫起偏器。 将自然光转变成偏振光的过程称为起偏。 起 偏 偏振化方向 起偏器 (3) 检偏 检测偏振光的过程称为检偏。 检偏器 检 偏 起偏器 偏振片用来检验光的偏振状态时叫检偏器。 当 P1 // P2 时， 透射光最强。 当 P1 ? P2 时， 透射光为0。（消光） 实验发现 马吕斯 ( Etienne Louis Malus 1775-1812 )。法国物理学家及军事工程师。 1808年起在巴黎工艺学院工作。1810年被选为巴黎科学院院士，曾获得过伦敦皇家学会奖章。 马吕斯从事光学方面的研究。1808年发现反射时光的偏振，确定了偏振光强度变化的规律（现称为马吕斯定律）。他研究了光在晶体中的双折射现象，1811年，他与J.毕奥各自独立地发现折射时光的偏振，提出了确定晶体光轴的方法，研制成一系列偏振仪器。 马吕斯定律 两偏振片偏振化方向夹角为 ? 。 将通过 P1 的光矢量振幅A1 ，分解为平行于P2 的分量A2 和垂直于P2的分量 A? 。 垂直分量A?不能通过P2 ，平行分量A2可通过P2 。 由于光强与光振幅平方成正比， 马吕斯定律 讨论： 1.当 时， 2.当 时， ?马吕斯定律 偏振光的应用 汽车车灯与窗玻璃用同一偏振化方向的透明膜 1）防止对面来的灯光耀眼 (2) 立体电影原理： 原理：利用人眼的双眼效应 双眼睁开 一只眼睁开， 一只眼关闭 拍摄： 例1 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 和 . 经过起偏器后光强分别为 和 . 经过检偏器后 【14－】例： 要让一束线偏振光的振动方向旋转90?至少要几块偏振片？如何放置？ 出射光强最大： 至少两块偏振片，如图放置： ? 当自然光入射到媒质表面时，