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光波的偏振PolarizationofLightWaves

第1节偏振光与自然光

PolarizedLightandNaturalLight1.光的偏振现象偏振是横波特有的现象，如机械横波：缝阑转90o后波不能通过——偏振现象光波也是横波!演示实验1：观察太阳光,看到偏振片透明,将偏振片转过900后,是横波吗？情况不变?偏振片偏振化方向1

演示实验2：偏振片B透光偏振片B无透光（消光现象）B绕光线旋转，光强发生变化说明了光波是横波！问题：如何解释实验1、2？2

2.自然光与偏振光偏振光线偏振（完全偏振）部分偏振

椭圆（圆）偏振（1）线偏振光光波的振动方向只有一个方向（2）部分偏振光T光振动方向与画面平行光振动方向与画面垂直部分偏振光3各个振动方向都有，但有一个方向占优势。

（3）椭圆（圆）偏振光振动矢量的大小、方向都随时间变化T椭圆偏振光圆偏振光振动矢量的大小不变、方向随时间变化T4

（4）自然光自然光可分解为两个垂直的、振幅相等的独立光振动。自然光的光路5实际的光源是大量原子发出自然光,包含着无数多个振动方向，但机会均等。T

实验1：实验2:偏振片透光偏振片不透光B绕光线旋转光强发生变化偏振片透光绕光线转90o情况不变现在可以解释实验1、2了。这是因为入射光是自然光。入射到B片的光是偏振光时,光的横波特性表现出来了。6

第2节通过选择吸收产生偏振马吕斯定律

PolarizationbySelectedAbsorbingMalusLaw1.通过选择吸收产生偏振利用选择吸收获得线偏振光起偏器检偏器偏振片有起偏与检偏作用偏振化方向7

2.马吕斯定律研究透射光的强度2o由马吕斯定律知注意——马吕斯定律1o若自然光入射前的强度是I0,则过a后的强度

是I0?28

例1.已知a?c,b以角速度?转动,自然光入射强度为I0，求：出射光的I=?圆频率=？Imax=?解：I的变化圆频率为4?9

第3节由反射产生偏振PolarizationbyReflection1.反射光的偏振部分偏振光完全偏振光马吕斯发现：自然光反射时,可以产生部分偏振光或完全偏振光。当i=i0时,反射光为完全偏振光,i0叫“起偏角”。10

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2.布儒斯特定律起偏角反射光是完全偏振光时，

实验证明：——布儒斯特定律13

线偏振光部分偏振光自然光讨论：当光以iB入射时，无反射光，你能对入射光作出什么结论？例2：求玻璃的起偏角？布儒斯特定律的实质：是线偏振光，且平行入射面。E的平行分量在iB角入射时,不反射全部透射。设n1=1,n2=1.5则14

应用：例如激光器中的布儒斯特窗2o可测不透明媒质折射率3o若反射光是部分偏振光，利用偏振片可消去大部分反射光（如镜头前加偏振片、偏光望远镜等）。最后得到的线偏振光布儒斯特窗1o可由反射获得线偏振光15

3.折射光的偏振态利用玻璃片堆产生完全偏振光i0i016

第4节双折射

DoubleRefraction1.晶体对光的双折射现象o光：寻常光线,遵循折射定律e光：非常光线,不遵循折射定律 方解石CaCO317

2.双折射现象产生的原因对o光：一个折射率对e光：无数个折射率但CaCO3等类各向异性晶体CaCO3各向同性的介质各方向对光的折射率n相同，不产生双折射。3.几个概念（1）晶体的光轴（2）晶体的主截面（3）光线的主平面是一个特殊的方向，沿着此

方向传播的光不发生双折射。光线光轴18

注意：重点研究1oo光e光的主平面不一定相同o光的振动方向?o光的主平面e光的振动方向//e光的主平面*入射光在主截面内*主平面、主截面为同一平面