《波动光学5偏振》ppt课件

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1、§12-5光的偏振12-5-1自然光与偏振光光是一种电磁波（横波）。电矢量与磁矢量相互垂直，它们分别又与电磁波的传播方向垂直。光振动：电磁波的振动。光矢量：电磁波的矢量。偏振：光是横波，而横波对于传播方向的轴来说不具备对称性，这种不对称性就叫做偏振。只有横波才具有偏振的性质。实际光波的横波性表现得很复杂。振动面：振动方向和传播方向决定的平面称为振动面。线偏振光光的振动方向始终在一个平面内，且沿一个确定方向，也称平面偏振光。线偏振光的表示法：.........光矢量在屏平面内光矢量与屏平面垂直EEyExyX线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解Yvv二、自然光：在垂直于光传播方向的二维平面内，各

2、个方向的光振动出现的概率相同，称这种光为自然光。原子发光是随机的，在普通光源中不同原子发出的光波列，它们的频率、初相位、振动面、传播方向及波列长度都可能不同。自然光的表示法：.............垂直图面射出的自然光没有优势方向自然光的分解一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。这两线偏振光的光强等于自然光光强的一半。结论：自然光可以看成是两个振动方向相互垂直的强度相等的线偏振光。注意：1.自然光中这两个相互垂直的线偏振光之间没有固定的相位关系；2.自然光分解为两个相互垂直的成分是任意的，也可以沿另外两个相互垂直的方向分解；3.自然光对于传播方向具有轴对称性。

3、三.部分偏振光：介于线偏振光和自然光之间。不同方向振幅不同。部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。······平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强··部分偏振光表示法：四.圆偏振光和椭圆偏振光：略偏振片：有些薄膜材料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，这个方向称为偏振化方向。称这些薄膜为偏振片。偏振化方向自然光通过偏振片后变为线偏振光，称为起偏。自然光线偏振光偏振片偏振片又可用来检验光线的偏振化程度，称为检偏。一、起偏与检偏12-5-2偏振片马吕斯定律.....起偏器检偏器自然光线偏振光线偏振光通过旋转的检偏

4、器光强发生变化.....起偏器检偏器自然光线偏振光线偏振光通过旋转的检偏器光强发生变化.....起偏器检偏器自然光线偏振光线偏振光通过旋转的检偏器光强发生变化.....起偏器检偏器自然光线偏振光线偏振光通过旋转的检偏器光强发生变化.....起偏器检偏器自然光线偏振光线偏振光通过旋转的检偏器光强发生变化.....起偏器检偏器自然光线偏振光线偏振光通过旋转的检偏器光强发生变化.....起偏器检偏器自然光线偏振光线偏振光通过旋转的检偏器光强发生变化.....起偏器检偏器自然光线偏振光两偏振片的偏振化方向相互垂直时光强为零线偏振光通过旋转的检偏器光强发生变化.....检偏器自然光通过旋转的检偏器，光

5、强不变自然光.....检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变I?P待检光问题：I不变，是什么光？I变，有消光，是什么光？检偏器I变，没有消光，是什么光？光强为I1的线偏振光，透过偏振片后，其透射强度为：二.马吕斯定律：1.当旋转检偏器一周时，会出现两次全明和两次全暗。2.此定律只适用于没有光吸收和反射的理想偏振片。结论：例题１.若自然光的光强为Ｉ０，让它通过两个偏振化方向夹角为60度的偏振片，求透过第二个偏振片的光强。例题２.一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中，自然光与线偏振光的光强之比是

6、多少？入射光中自然光和线偏振光的强度各占入射光强度的几分之几？解：设自然光光强度为I1,线偏振光光强度为I2,则由题知：设入射光强度I0例题３.如图所示的双缝实验中，若用单色自然光照射狭缝Ｓ，在屏幕上能得到干涉条纹，若在Ｓ１和Ｓ２的前面分别加一相同的偏振片Ｐ１和Ｐ２。当Ｐ２和Ｐ１的偏振化方向相互平行或垂直时，在屏上能否得到清晰的干涉条纹？ＳＳ１Ｓ２Ｐ１Ｐ２屏幕答案：能，否..........in1n2r以任意角度入射以任意角度入射时，反射光和折射光都为部分偏振光。实验和理论都表明：反射光中垂直于入射面振动的光的强度比较大，折射光中在入射面内振动的光的强度比较大。12-5-3反射光、折射光的偏

7、振性以布儒斯特角入射时，反射光为线偏振光，折射光为部分偏振光。并且：..........i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射90r0+=i0nsinisinr1n20==n21tgisinisinr0=sinisin0()90i00=0由折射定律：布儒斯特定律：当自然光以布儒斯特角入射到两不同介质的表面时，其反射光为线偏振光，光振动垂直于入射面。布儒斯特角：=i0560例：玻璃对空气的折射率为：=n211