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;第六章 光的偏振 1、 自然光和偏振光 2、 起偏器与检偏器·马吕斯定律 3、 菲涅耳公式 （阅读·电动力学） 4、 散射光的偏振和应用 5、 双折射现象 6、 惠更斯作图 7、 偏振器、波片和补偿器 8、 偏振光的干涉 9、 旋光 ;6.1 光的五种偏振态;光波是横波;偏振态: 电场矢量在与光传播方向垂直的平面内的振动状态。;3. 部分偏振光;偏振度：; ;O;马吕斯 ( Etienne Louis Malus 1775-1812 );两向色性的有机晶体，如硫酸碘奎宁、电气石或聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡后，在高温下拉伸、烘干，然后粘在两个玻璃片之间就形成了偏振片。它有一个特定的方向，只让平行与该方向的振动通过。;用偏振片起偏, 在忽略偏振片的吸收的情况下;由左往右：艾伦·马克迪尔米德、白川英树和艾伦·黑格 ;偏振片在液晶显示上应用;偏光显微镜(Polarizing microscope);立体电影;检偏器：利用偏振片检验光线的偏振化程度;检偏器旋转一周，光强两亮两暗;? ;部分偏振光和椭圆偏振光的光路中插入检偏器，检偏器旋转一周 ; 根据上面的实验，可以区分出线偏振光，但是无法区分自然光和圆偏振光，也无法区分是部分偏振光还是椭圆偏振光，关于自然光和圆偏振光、部分偏振光和椭圆偏振光的区分，以后讲解。;P ;例题：有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块的偏振片化方向相互垂直，第二块和第一块的偏振化方向相互平行，然后第二块偏振片以恒定的角速度 w 绕光传播的方向旋转，设入射自然光的光强为 I0。 求：出射光的光强随时间的变化关系。;三、反射光、折射光和散射光的偏振;当入射角满足关系式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 时，反射光为振动垂直于入射面的线偏振光，该式称为布儒斯特定律， 为起偏振角或布儒斯特角。此时折射光偏振化的强度最强，但它不是完全偏振光。; 反射光的偏振态和入射光的偏振态、入射角和介质的折射率有关。;(1) i= iB时,反射光为线偏振光,而折射光仍然是部分偏振光,但偏振化程度最高;外腔式激光管加装布儒斯特窗.;在拍摄玻璃窗内的物体时，去掉反射光的干扰;6.3 反射和折射·菲涅尔公式;* 电磁场边值关系; 这种场分量的连续性反映了电磁场的突变，比如电位移矢量法线分量的连续给出了电场强度矢量法线分量在两种介质分界面处的突变，即不连续。光是电磁波，在界面处的入射光、反射光和折射光的复振幅矢量满足边值关系。由边值关系可以推导出这三个复振幅矢量的关系，即菲涅耳公式。;特征振动方向和局部坐标架;;求解得：;* 菲涅耳公式;菲涅耳公式成立条件：;;?复振幅反射率和透射率;问题（1）正入射时，入射面已失去意义，p和s光的区别不存在，但其复振幅反射率符号相反，是否矛盾？;问题（2）：当n1n2时，tp=ts1,是否违背光能流守恒？解答：关于这个问题我们引进光强反射率和透射率，及光功率反射率和透射率。;注意：对于斜入射的光，;?布儒斯特角;?玻片组透射光的偏振度;?斯托克斯倒逆关系;* 反射光的相位变化;一反射光的相位变化曲线;反射光的相移变化曲线：;（2）n1?n2，即光密到光疏，情况比较复杂，当入射角大约全反射临界角，相移因子由0连续变致?，见下图，其中临界角;以上相移因子和入射角关系公式的推导：;于是：;首先判断入射角是否大于全反射临界角：;;三反射光的相位突变问题;1;例题：; 光与物质的相互作用，本质上是光与电子的相互作用。运动的电子既有电荷亦有磁矩，光是电磁波。在光与电子的相互作用中，是电场起主要作用，还是磁场起主要作用，还是电场和磁场起等同的作用？-----维纳实验回答了这个问题。;维纳进一步作了更令人信服的实验：;* 反射光的偏振态;几个常用结果： 正入射时，若入射光为左旋偏振光，反射光为右旋偏振光，既适用于光疏到光密，也适用于光密到光疏。 入射角等于布儒斯特角，反射光为s偏振光。 当入射角大于全反射临界角，若入射角为线偏振光（非s偏振，也非p偏振），反射光为椭圆偏振光。;6.4 散射光的偏振和应用;当阳光射入地球大气层时，遇到大气分子而被散射，在高空没有多少尘粒子，故以分子散射(瑞利散射)为主，散射光的光强与入射光的波长四次方成反比。阳光所含的七种色中，紫、蓝、青光等的波长短，被分子散射便强烈，而波长较长的橙光、红光等被散射便弱，在高空的散射光便以紫、蓝、青光等为主，综合的效果便使天空呈蔚蓝色。 尘粒和水滴的尺度一般大于等于可见光，这里的散射以米散射为主，米散射不遵从分子散射那样的散射规律而是遵从更复杂的规律，和波长没有明显的关系，阳光被散射后基本上仍为白光，比如白云。;瑞利散射：;辐射