物理 3 飞炫太影
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第14拿光的偏振 、光的偏振态 自然光 线偏振光 部分偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 振动 1、线偏振光 光振动在屏幕内 (平面偏振光) 光矢量只沿一个固定方向振动的光光振动垂直于屏幕 2021/2/22 2
2021/2/22 2 自然光 圆偏振光 部分偏振光 线偏振光 椭圆偏振光 一、光的偏振态 E H u 1、线偏振光 u Z E (平面偏振光) • • • • 光矢量只沿一个固定方向振动的光 光振动在屏幕内 光振动垂直于屏幕
2.自然光 在与传播方向垂直的平面内,光 矢量沿各方向振动的概率均等,并 且各方向光矢量的振幅相同 任何一个方向的光振动都可以看成 由两个振动方向相互垂直,振幅相 等,互不相干的线偏振动光的叠加 =1x+1 1.=1=,1 2021/2/22
2021/2/22 3 2. 自然光 在与传播方向垂直的平面内，光 矢量沿各方向振动的概率均等,并 且各方向光矢量的振幅相同 任何一个方向的光振动,都可以看成 由两个振动方向相互垂直，振幅相 等，互不相干的线偏振动光的叠加。 x y I = I + I I I I x y 2 1 = = Z X Y • • • • • • • • y I x I I
3.部分偏振光 在与传播方向垂直的平面内,光矢量沿各方向振动 的概率均等但各方向光矢量的振幅不等 HHh 4.椭圆偏振光和圆偏振光 右旋椭圆偏振光 E 左旋圆偏振光 2021/2/22
2021/2/22 4 3. 部分偏振光 • • • • • • • • • • • 在与传播方向垂直的平面内，光矢量沿各方向振动 的概率均等,但各方向光矢量的振幅不等 4. 椭圆偏振光和圆偏振光 Z E Z E 右 旋 椭 圆 偏 振 光 左 旋 圆 偏 振 光
偏振片的起偏 获得线偏振光的方法反射、折射起偏 、偏振片的起偏 双折射起偏 ∫起偏:将自然光变成线偏振光的过程 检偏:检验某束光是否为线偏振光的过程 1偏振片(二向色片 (1)定义:把具有二向色性的物质涂在透明的薄片上 (2)二向色性:某些物质对不同方向的光振动具有 选择吸收的性质 (3)特性:能吸收某一方向的光振动让与这个方向 垂直的光振动通过 (4)偏振化方向让光振动通过的方向 2021/2/22
2021/2/22 5 获得线偏振光的方法 二、偏振片的起偏 起偏：将自然光变成线偏振光的过程 检偏：检验某束光是否为线偏振光的过程 1.偏振片 (二向色片) (1) 定义: 把具有二向色性的物质涂在透明的薄片上 (2) 二向色性: 某些物质对不同方向的光振动具有 选择吸收的性质 (3) 特性: 能吸收某一方向的光振动,让与这个方向 垂直的光振动通过 (4) 偏振化方向: 让光振动通过的方向 偏振片的起偏 反射、折射起偏 双折射起偏
2.偏振片的起偏 3.偏振片的检偏 2 HHH 光强不发生变化 光强由亮→暗→亮→暗 光强发生强弱变化, 41+ 但不出现消光位置 2021/2/22
2021/2/22 6 2. 偏振片的起偏 0 I 0 2 1 I = I 3. 偏振片的检偏 光强不发生变化 光强由亮 暗 亮 暗 光强发生强弱变化, 但不出现消光位置
4马吕斯定律Ⅰ=c0s20偏振化方向 A B A 平行 A=A平=A0c0s6 垂直 I A cos0 三2 2 i=Lcos 0 0 0 (1)当0=0,180时,=两个光强最大位置 (2)当0=90,270时,上=0两个消光位置 (3)当0为其它值时,0<K0 2021/2/22
2021/2/22 7 4. 马吕斯定律 I0 偏振化方向 A0 A平 行 2 0 2 0 A A I I = P I = 2 0 I I cos A垂 直 A = A平 行 = A0 cos 2 0 2 0 2 cos A A = = 2 0 I I cos (1) 当θ= 0, 1800时, I=I0 两个光强最大位置 (2) 当θ=900 ,2700时, I=0 两个消光位置 (3) 当θ为其它值时, 0<I<I0
反射和折射光的偏振2布儒斯特定律 1.反射光和折射光的偏振态 布儒斯特角 偏振光 人b +r=90 部「反射光:垂直入射面振 分偏振光 动的成分多 n,SnLb =n, sin r 折射光:平行入射面振 动的成分多 tgib= 2021/2/22
2021/2/22 8 布儒斯特角 b i r 1 i 三、反射和折射光的偏振 • • • • • • • n2 n1 n2 n1 部 反射光: 分 偏 振 光 偏振光 0 i + r = 90 b n i n r b 1 sin = 2 sin 1 2 n n tgib = 2. 布儒斯特定律 • • 1. 反射光和折射光的偏振态 垂直入射面振 动的成分多 折射光: 平行入射面振 动的成分多
平行玻璃板上表面和下表面 的反射光都是偏振光 nlb ni sinb =n, sin n+=900 ni cost b=n, sinlb &lb 2 b 上表面折射角等于下表面入射角 通常玻璃的反射率只有75% 左右,要以反射获得较强的 偏振光,你有什么好主意?玻璃片堆 2021/2/22
2021/2/22 9 n1 n1 n2 b i b i 2 1 n n tgi b = 上表面折射角等于下表面入射角 b b n sini = n sini 1 2 0 i b + i b = 90 b b n cosi = n sini 1 2 通常玻璃的反射率只有7.5% 左右，要以反射获得较强的 偏振光，你有什么好主意？ • 平行玻璃板上表面和下表面 的反射光都是偏振光 b i 玻璃片堆
例题:画出下列图中的反射光、折射 光以及它们的偏振状态。 m1人 b 2021/2/22
2021/2/22 10 b i b i b i 例题：画出下列图中的反射光、折射 光以及它们的偏振状态。 n1 n2 n1 n2 1 n n2 n1 n2 1 n 2 n 1 n 2 n