大学物理 光的偏振[沐风教学].ppt
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1、19 光的偏振,19-3 反射和折射起偏 布儒斯特定律,19-4 晶体双折射 偏振棱镜,19-5 椭圆和圆偏振光的获得和检验,19-6 偏振光的干涉,19-2 起偏和检偏 马吕斯定律,19-1 自然光和偏振光,19-8 旋光,19-7 光弹效应和电光效应,1,优讲课堂,2.线偏振光,光的振动方向在同一平面内,只沿某一固定方向振动的光。,平面偏振光,完全偏振光,一、自然光 偏振光,1.自然光(非偏振光),在垂直光传播方向的平面内,光矢量大小在所有可能方向上都相等,各矢量之间没有固定的相位关系,这种光称为自然光。,19-1 自然光和偏振光,光波是横波,光的偏振,2,优讲课堂,3.部分偏振光,某一方
2、向的光振动比与其垂直方向上的光振动占优势的光,称为部分偏振光。,4.椭圆偏振光和圆偏振光,频率相同,振动方向互相垂直,且有固定相位差的两列线偏振光的合振动。,满足椭圆方程,合成椭圆偏振光,合成正椭圆偏振光,合成圆偏振光,合成线偏振光,3,优讲课堂,19-2 起偏和检偏 马吕斯定律,起偏器,2.透振方向(偏振化方向):,检偏器,当自然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透振方向。,1.二向色性和偏振片,二向色性,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。,4,优讲课堂,三、马吕斯定律:,一束光强为 I0 的线偏
3、振光,透过检偏器的透射光强为:, 是线偏振光的光振动方向与检偏器透振方向之间夹角。,起偏器,透振方向,检偏器,5,优讲课堂,19-3 反射和折射起偏 布儒斯特定律,1. 反射和折射起偏,折射光:部分偏振光,i0 为起偏角,布儒斯特定律,满足上式反射光是垂直于入射面的完全线偏振光,折射光是部分偏振光。,反射光:部分偏振光,垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动。,平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动。,反射线与折射线垂直,6,优讲课堂,玻片堆,玻片堆,许多玻璃片叠起来:增强反射光的强度,增强透射光的偏振化程度。折射光近似完全线偏振光,是平行于入射面振动。,7,优讲课堂,下列情况光线的反射和
4、折射,8,优讲课堂,19-4 晶体双折射 偏振棱镜,一、双折射的寻常光和非常光,寻常光(O光):,满足折射定律。,非常光(e 光):,违背折射定律。,实验证明 O 光和 e 光都是偏振光,晶体光学性质简介,1.晶体的光轴,晶体内部的一个特殊方向,称晶体的光轴。光线沿这一方向传播时不发生双折射现象。,方解石晶体,单轴晶体,双轴晶体,2.晶体主截面,界面的法线和光轴构成的平面,3.晶体主平面,晶体中某光线和光轴构成的平面,9,优讲课堂,产生双折射的原因,寻常光线(O光),常量,非常光线(e光),ne 为主折射率,光振动方向始终与光轴垂直,在晶体中的传播速度和折射率恒定,因而遵守折射定律。,光振动方
5、向和光轴夹角在晶体中发生变化,传播速度和折射率也随之改变,因而不遵守折射定律。,10,优讲课堂,*二、惠更斯原理对双折射现象的解释,正晶体:,负晶体:,如石英,碳,冰。,如方解石,红宝石。,1.正晶体和负晶体,11,优讲课堂,2)*惠更斯作图法,A,B,A0,B,Be,O,e,12,优讲课堂,13,优讲课堂,三、尼科尔棱镜,14,优讲课堂,*四、1/4波片和半波片,半波片,从单晶体切下来的薄片,其表面与晶体的光轴平行。,1/4波片,波片,15,优讲课堂,19-5 椭圆偏振光和圆偏振光的获得和检验,利用振动方向互相垂直,频率相同的两个简谐运动能够合成为椭圆或圆运动的原理。,1/4波片,正椭圆偏振
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