第五篇 波动光学 Alarization 第20章 光波的偏振
第五篇 波动光学 第20章 光波的偏振
第20章光波的偏振 Polarization of Light Waves 第1节偏振光与自然光 第2节通过选择吸收产生偏振马吕斯定律 第3节由反射产生偏振 第4节双折射 第5节波晶片偏振光的干涉
第1节 偏振光与自然光 第2节 通过选择吸收产生偏振 马吕斯定律 第4节 双折射 第3节 由反射产生偏振 第5节 波晶片 偏振光的干涉 第20章 光波的偏振 Polarization of Light Waves
第1节 偏振光与自然光 Polarized Light and Natural Light 1.光的偏振现象 偏振是横波特有的现象，如机械横波： -M H 缝阑转90°后波不能通过 偏振现象 光波也是横波！ 偏振化方向 演示实验1： 观察太阳光，看到偏振 片透明，将偏振片转过900 是横波吗？ 偏振片 后，情况不变？
第1节 偏振光与自然光 Polarized Light and Natural Light 1. 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 是横波吗？ 后 , 情况不变? 偏振片 偏振化方向 1
演示实验2： 偏振片B透光 LB 偏振片B无透光 (消光现象) 说明了光波是横波！ B绕光线旋转 光强发生变化 问题：如何解释实验1、2？ 2
A// B 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， A B 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 线偏振（完全偏振) 偏振光 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 十十十十十十一 光振动方向与画面平行 光振动方向与画面垂直 (2)部分偏振光 各个振动方向都有，但有一个方向占优势。 米 十十◆十十、一 十◆◆十◆◆十H 部分偏振光
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 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 椭圆偏振光 ◆十十◆十十◆ 十十 振动矢量的大小不变、方向随时间变化 → 圆偏振光 ◆十◆十◆十一
（3）椭圆（圆）偏振光 振动矢量的大小、方向都随时间变化 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 4
(4)自然光 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。 米中 自然光可分解为两个垂直的、振幅相等 的独立光振动。 十◆十◆十◆十 自然光的光路 十十卜一
（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。
现在可以解释实验1、2了。 偏振片透光 实验1：S· 绕光线转90 情况不变 这是因为入射光是自然 实验2： 偏振片透光 O"O 偏振片不透光 B绕光线旋转 光强发生变化 入射到B片的光是偏振光时，光的横波特 性表现出来了。 6
实验1： 实验2: A// B 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 Polarization by Selected Absorbing Malus Law 1.通过选择吸收产生偏振 利用选择吸收获得线偏振光 偏振片有起偏与检偏作用 偏振化方向 :M 起偏器 检偏器
第2节 通过选择吸收产生偏振 马吕斯定律 Polarization by Selected Absorbing Malus Law 1.通过选择吸收产生偏振 利用选择吸收获得线偏振光 M M N N 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 cos2a 乐 I=Iocos2a —马吕斯定律 1°若自然光入射前的强度是1o,则过a后的强度 是1/2 a=0,0=180° 2°由马吕斯定律知 →Imax=l0 1a=90,a=270°→Imin=0
2.马吕斯定律 研究透射光的强度 2 0 0 I A 2 I A 2 2 2 0 2 2 0 0 0 A cos I A I A A = = 2º由马吕斯定律知 o = = 0, 180 o o = = 90 , 270 max 0 = I I min = I 0 2 0 注意 I I = cos ——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 2 8