8.光学波动极化.ppt

光的偏振;一、横波的偏振性;二、自然光和偏振光;光波的光矢量方向始终不变，只沿一个固定方向振动。;线偏振光的表示法：;部分偏振光是自然光与线偏振光的混合;偏振度：;椭圆偏振光：光矢量末点的运动轨迹是正椭圆或斜 椭圆。在迎光矢量图上，光矢量端点沿逆时针方向 旋转的称为左旋偏振光；沿顺时针方向旋转的称为 右旋偏振光。;椭圆偏振光和圆偏振光都是完全偏振光，均可等效 为两个具有恒定相位差、相同振动频率、振动方向 相互垂直的线偏振光。;三、起偏和检偏;线偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化，有消光现象;自然光通过旋转的检偏器，光强不变。;部分偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化。;自然光通过起偏器，成为线偏光;I;如果入射线偏振光的光强为I1，透过检偏器后，透射光的光强I2为;光强的调制:在透振方向正交的起偏器M和检偏器 N 之间，插入一片以角速度 旋转的理想偏振片 P，入射自然光强为 , 试求由系统出射的光强是多少？;每旋转偏振片P一周，输出光强有“四明四零”。; 例1 强度为Io自然光连续通过三个叠在一起的偏振片A、B、C，A?C，求最大透射光强。; 例2 一束光是自然光和线偏振光的混合。当它通过一偏振片后，测得最大透射光强是最小透射光强的5倍，求入射光中自然光和线偏振光的光强之比。;五、布儒斯特定律----反射光和折射光的偏振;这时反射光成为其振动方向垂直于入射面的线偏振光。; 讨论:(1)当以布儒斯特角入射时，反射光线?折射光线，即： io+ro =90°。 ;(2)布儒斯特角不同于全反射的临界角。;⑶ 利用玻璃片堆产生线偏振光;例3 画出下列图中的反射光和折射光。; 例4 填空： (1)平行光以60o的入射角由空气射向一平板玻璃， 发现反射光是完全偏振光,则折射光的折射角为 。 玻璃的折射率为 。 ;例5 有一平面玻璃放在水中，板面与水面的夹角为 ，;方解石晶体;光;光;光;光; 双折射现象：对于各向异性晶体，一束光射入晶体后，可以观察到有两束折射光的现象。;(2)o光和e光都是线偏振光,振动方向相互垂直。;2 、光轴与主平面;主平面：晶体中某条光线与晶体光轴构成的平面??; 3.惠更斯原理研究双折射现象;(1)光线斜入射，光轴与晶面斜交;(2)光线垂直入射，光轴与晶面平行;双折射现象的应用;六.晶体相移器件， 圆和椭圆偏振光的起偏;Ao; (1) 四分之一波片;(2) 二分之一波片;.;在P2 后，两束光振动方向平行，振幅为：;—相长干涉;一、电光效应(克尔效应); 通过厚为l 的液体后，o、e光产生相位差：; 通过控制外加电压，可调节输出的光脉冲的长短和频率，把电讯号转变成光讯号。由于电光效应几乎没有惯性，电讯号的控制速度可达10-9 m/s。“光开关”,“光调制器” “光断续器”有极快的速度启闭光路或调制光强，目前广泛应用于高速摄影、电影、电视和激光通讯等许多领域。;.;二、 旋光现象;1、不同的旋光物质可以使线偏振光的振动面 向不同方向旋转。;三、磁光效应;当线偏光沿磁场方向通过磁光物质时，在迎光矢量图上电振动方向右旋，当反射光逆磁场通过时，电振动方向左旋。所以，如果线偏光往返两次通过磁光物质，振动面旋转过2?，利用这一特性在激光技术中，制成光隔离器。使得反射光的振动方向改变，避免了对前级的影响。