第12章9,10光的偏振.ppt

* 机械横波与纵波的区别 机械波穿过狭缝 偏振——振动方向对传播方向的不对称性 光的干涉、衍射 光的波动性 光的偏振 光波是横波 横波具有偏振性 §12-9 光的偏振性、马吕斯定律 * 符号表示 12.9.1　自然光 偏振光 自然光 ：一般光源发出的光，各个方向的光矢量振幅都相等 . 注意 各光矢量间无固定的相位关系 . 任一点的光振动可分解成两个相互垂直方向的振动. 振动面 偏振光（线偏振光） 符号表示 光振动只沿某一固定方向的光 . 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 . 符号表示 * 12.9.2　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 . 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 . * 检偏器 起偏与检偏 起偏器 ① 自然光通过起偏器后成为偏振光，这时旋转偏振片就可得到不同方向的偏振光。人眼对光振动的方向不敏感，无论怎样旋转偏振片，都感觉不到光强的变化。 自然光、偏振光、部分偏振光的检验 ② 线偏振光入射，若偏振化方向与线偏振光的振动方向成90°角，则线偏振光将完全不能通过。因此，当转动偏振片时，在视场中就可看到光强的明显变化，并有消光现象。 讨论 ③部分偏振光入射，则转动偏振片时，视场中光强有变化，但无消光现象。 偏振片转一周 消光 线偏光 部分偏光 强度变，无消光 自然光 强度不变 透光轴 * N M 12.9.3 马吕斯定律（1880 年） 检偏器 起偏器 N M 马吕斯定律 * 例12-13 　要使一束线偏振光通过偏振片后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过几块理想偏振片？在此情况下，透射光强最大是原来光强的多少倍？ 解　至少需要两块理想偏振片(如图所示).其中P1透光轴与线偏振光振动方向的夹角为α，第二块偏振片透光轴与P1透光轴夹角为(90°－α).设入射线偏振光原来的光强为I0，则透射光强 当2α＝90°，即α＝45°时， . * 补充例 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 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占优势。 一、光反射与折射时的偏振态 空气 玻璃 折射光 部分偏振光，平行于入射面的振动占优势。 理论和实验证明：偏振化程度与入射角有关 . §12-10 反射光和折射光的偏振 * 二、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,平行于入射面的振动占优势。 当 时， 玻璃 空气 * (1)反射光和折射光互相垂直 . 讨论 玻璃 空气 折射定律: 布儒斯特定律: 比较两式,得: *