《大学物理》chp11-10光的偏振性.ppt

* * * * * * * * * * * * 第十讲 光的偏振性　反射和折射光的偏振 一、光的偏振性 偏振性：振动方向对于传播方向的不对称性 　只有横波才有偏振现象:是区别于纵波的明显标志 电磁波是横波 没有优势方向 自然光的分解 在垂直光的传播方向的平面里，将光矢量向任意两个互相垂直的方向分解。 自然光图示法 1、自然光 光矢量始终沿一个方向振动的光 振动方向 // 纸面 振动方向 ? 纸面 2、线偏振光(完全偏振光)： 　　可将自然光分解为两束相互独立的、等振幅的、振动方向相互垂直的线偏振光。这两束线偏振光的光强各等于自然光光强的一半。他们彼此没有固定的相位差。 振动面：电矢量与传播方向所构成的平面称为振动面 3、部分偏振光：介于自然光和完全偏振光之间 部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。 平行纸面的光振动较强 垂直纸面的光振动较强 振动面：电矢量与传播方向所构成的平面称为振动面 光的偏振性的图示法： 自然光 线偏振光： 部分偏振光： 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 . 1、偏振片 偏振化方向 ：当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。 二、偏振片　马吕斯定律　 2、偏振片的起偏与检偏 3、马吕斯定律（Malus law）(1809): I 0 I = E E 0 2 2 = cos E 0 2 E 0 2 2 ? cos E E 0 = ? 检偏器偏 振化方向 E E 0 ? . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 E I E 0 0 I ? ??Malus law 例题：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 由马吕斯定律： 例题：在两块正交偏振片p1,p3 之间插入另一块偏振片p2 ，光强为I0 的自然光垂直入射于偏振片p1 ，讨论转动p2 透过p3 的光强I与转角的关系 。 若 在 间变化， 如何变化？ 三、反射和折射光的偏振性 自然光反射和折射后产生部分偏振光 · · · · · · · n1 n2 i i r · · 1、反射光和折射光的偏振 2、布儒斯特定律 iB — 布儒斯特角 或 起偏角 · · · · · n1 n2 iB iB rB 线偏振光 · · 起偏角 · 一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射角为布儒斯特角 ,问 在界面 2 的反射光是什么光？ * 一次起偏垂直入射面的振动仅很小部分被反射（约15%）所以反射偏振光很弱 。 1 空气 玻璃 2 满足起偏角条件 * 对于一般的光学玻璃 , 反射光的强度约占入射光强度的7.5% , 大部分光将透过玻璃. 4、利用玻璃片堆产生线偏振光 接近线偏振光 线偏振光 例题：如图，自然光由空气入射到，折射率n2=1.33的水面上，入射角为 i 时使反射光为完全偏振光。今有一块玻璃浸入水中，其折射率 n3=1.5, 若光由玻璃面反射也成为完全偏振光，求水面与玻璃之间的夹角?。 ? ? 又因 i2 是布儒斯特角，由布儒斯特定律可得： * * * * * * * * * * * * * *