[理学]大学物理教程97 光的偏振.ppt

例 两块性质完全相同的偏振片 、 平行放置，其通光方向 、 间夹角为 。光强为 的自然光垂直入射，经过第一块偏振片后的光强为0.32 ，求经过第二块偏振片后的出射光强。 解： 透过率 例 一束光由自然光和线偏光混合而成。当它垂直通过一偏振片时，透射光的强度随偏振片的转动而变化，其最大光强是最小光强的5倍。问入射光中自然光和线偏光的强度各占入射光强度的百分之几？ 解：设自然光和偏振光的强度分别为什么 和 ，自然光通过偏振片后的强度为 ，线偏振光通过偏振片后的强度为 ，则透射偏振光的总强度 为 由此得： 9.7 光的偏振 第9章 波动光学 一 偏振光和自然光 1 线偏振态（平面偏振态） 光矢量在传播中始终保持在一个固定平面上振动 垂直 平行 光矢量：指电矢量 ，其振动方向称为光的偏振方向(状态) 2 （1）圆偏振态 光矢量绕着光的传播方向旋转，光矢量的端点轨迹是一个圆 右旋圆偏振光与左旋圆偏振光: 右旋圆偏振光 迎着光线看，矢量顺时针转的称右旋圆偏振光，光矢量逆时针转的称左旋圆偏振光 某一时刻 E 的波形图如下，判断是左旋还是右旋圆偏振光 x y 圆偏振态可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、周相差为?/2 线偏振光。 圆偏振光波不仅携带能量和动量，还有角动量 （2）椭圆偏振态 光矢量绕着光的传播方向旋转，光矢量的端点轨迹是一个椭圆。 也有右旋椭圆偏振光与左旋椭圆偏振光 右旋椭圆偏振光 椭圆偏振态可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、周相差恒定的线偏振光的叠加。 二个相互垂直、同频率、相位差确定的线偏振光的叠加 椭圆（圆）偏振光 当 时为椭圆偏振光 当 ，且振幅相等时为圆偏振光 光源上一个原子一次发出的是一个线偏振光波列，持续时间约10-8秒。 各原子是独立地、随机地发光的。光矢量的大小、方向、初相位等等也是随机的。 在我们观察的时间?t 内,在哪个方向都不占优势了，它们对其传播方向形成轴对称分布。 3 自然光（非偏振光） 这种大量振幅相同、有各种振动方向、彼此没有固定相位关系的光矢量的组合叫非偏振光或自然光 这种大量振幅相同、有各种振动方向、彼此没有固定相位关系的光矢量的组合叫非偏振光或自然光 自然光的光强 没有优势方向 自然光用图表示为 一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。 自然光的分解 4 部分偏振光 光矢量的振动方向不具有轴对称分布，而是在某一方向占优势,称部分偏振光，它介于自然光与线偏振光之间。 部分偏振光的分解 ? 部分偏振光 部分偏振光的图示 光强的分布不是轴对称 二 偏振片 马吕斯定律 偏振片是以利用晶体的各向异性起偏 对某一方向的光振动有强烈吸收：消光方向 另一方向可以通光：称为偏振化方向 类似机械波通过狭缝 通光方向 线偏振光通过偏振片P前后的光强关系： 马吕斯定律 ? I0 I P P ? E0 E=E0cos? ? 是线偏振光的光振动方向与检偏器透振方向间的夹角 线偏振光 偏振片 屏 改变?，I 随之改变 一束光强为I0的线偏振光，透过检偏器以后，透射光的光强为 I=I0cos2 ? 称为马吕斯定律。 消光 若光源为自然光 自然光 偏振片 屏 自然光入射，出射光强为 证明： * 检偏 用偏振器件分析、检验光束的偏振状态称“检偏”。偏振片既可“起偏” 设入射光是自然光、线偏振光、或部分偏振光，如何用偏振片来区分它们？ 又可“检偏” 由马吕斯定律 自然光所占百分比为： 线偏振光所占百分比为 ? 立体电影 在拍摄玻璃窗内的物体时，去掉反射光的干扰 未装偏振片 装偏振片