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会计学;3.1 自然光(natural light)与偏振光(polarized light) ;偏振: 波的振动方向对于传播方向的不对称性,它是横波区别于纵波最明显的标志。;自然光与偏振光
自然光:;总光强 ;3.2 线偏振光与部分偏振光;Ex、Ey同相位,取正号;由二向色性产生的线偏振光
二向色性:有些晶体对振动方向不同的电矢量具有选择吸收的性质。
偏振片:先将聚乙烯醇片加热并延伸,然后用碘溶液浸染,制成含有平行排列的长链聚合物分子的薄膜,即为偏振片。
偏振片的透振方向:偏振片上能透过电矢量振动的方向;偏振方向平行的偏振片叠在一起,重叠部分透光;;第9页/共100页;马吕斯定律;第11页/共100页;——马吕斯定律(1809);例3.1 将两块理想的偏振片P1和P2共轴放置,然后让强度为I1的自然光和强度为I2的线偏振光同时垂直入射到偏振片P1上,从P1透射后又射到偏振片P2上,试问:
(1) P1不动,将P2以光线为轴转动一周,从系统投射出来的光强度将如何变化?
(2)欲使从系统透射出来的光强度最大,应如何放置P1和P2 ?;解:(1)设入射线偏振光的振动面与P1的透振方向的夹角为α, P1和P2的透振方向之间的夹角为θ ;偏振片的应用;第16页/共100页;有反射光干扰的橱窗;2、摄影时控制天空亮度,使蓝天变暗 ;反射光的偏振态
1、利用电磁理论分析反射光的偏振态
由菲涅耳公式看,反射光与入射光电矢量平行分量与垂直分量的振幅比;将以上二式结合起来,不考虑方向,有;在;部分偏振光的表示;2、偏振度;例3.2 通过偏振片观察一束部分偏振光,当偏振片由对应透射光强最大的位置转过600时,其光强减为一半。试求这束部分偏振光中的自然光和线偏振光的强度之比以及光束的偏振度。
解:设自然光强为In,线偏振光的强度为Ip, ,则部分偏振光的强度为In+ Ip
当偏振片对应透射光强最大的位置时,透射光强为;此入射光的最大光强为;3、布儒斯特定律;由于;;第29页/共100页;;透射光的偏振态; 下表面折射后电矢量平行分量的振幅为;将; 下表面折射后电矢量垂直分量的振幅为;3、利用折射获得线偏振光;外腔式激光管加装布儒斯特窗 减少反射损失。;第三节;双折射现象;;主截面:包含晶体光轴和一条给定光线的平面叫做这条光线相对应的晶体的主截面
o光与光轴所作的平面——o光的主截面
e光与光轴所作的平面——e光的主截面
o光振动 垂直于o光的主截面
e光振动 平行于 e光的主截面
注意:1、对应一给定的入射光束o光和e光的主截面并不重合,只有当光轴位于入射面内时,这两个主截面才严格地重合。
2、一般情况下,两个主截面之间的夹角很小,故o光和e光的主截面几乎垂直;自然光入射时,Io=Ie
线偏振光入射时;相对光强;当方解石晶体旋转时,;;;;;例3.4 强度为I的自然光,垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上。两块晶体的主截面之间的夹角为a,试求当a分别等于300和1800时,最后透射出来的光束的相对强度(不考虑反射、吸收等损失)。;解:自然光从第一块晶体出射后的光强;第四节;o光与e光的波面
o光的波面——球面
e光的波面——椭球面;单轴晶体——三个固有频率中有两个是相同的。
平行于晶体光轴的频率——ω1
垂直于晶体光轴的频率——ω2;问:在单轴晶体中,光沿光轴方向不发生双折射的原因是什么?
单轴晶体的分类:正晶体、负晶体;;第五节;一. 单轴晶体内o光与e光的传播方向;;;;;二. 单轴晶体的主折射率;定义:真空中的光速与e光在垂直于光轴方向的传播速度之比叫做晶体对e光的主折射率;例3.5 应该怎样切割单轴晶体才能用最小偏向角的方法测定由该晶体制成的棱镜的两个主折射率.(p329)
分析: 对于o光,由于o光在晶体种不同方向的传播速度相同,因此测定o光的折射率对晶体没有特殊的要求
对于e光, 测定其主折射率,必须保证其传播方向与光轴的方向垂直。
对于三棱镜,光以最小偏向角入射时,折射光平行于棱镜的底边;第六节;一、 尼科耳棱镜(1828年);;尼科耳棱镜的起偏与检偏作用;;三、 波片; 设振幅为A0的平行光垂直入射到波片上,在入射点分成了O光和e光,在晶体中两者的传播速度不同,从而形成相位不同的两束光,这两束光在波片内引起的振动分别为;以;,光程差是半波长的奇数倍。; 椭圆偏振光:电矢量的端点在垂直于光传
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