13-10偏振光获得与检测.pptVIP

§13-10 偏振光的获得和检测 一、偏振光的获得 1. 布儒斯特定律 代烽仙咱癸你妖粤歇棋衬湍杰挣霖仑污陵痴靛恍蕾呢袄枝摔朗垮疙怜芒份13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测 当入射角为起偏角时，反射光与折射光互相垂直。 理论实验表明：反射所获得的线偏光仅占入射自然光总能量的7.4%，而约占85%的垂直分量和全部平行分量都折射到玻璃中。 为了增加折射光的偏振程度，可采用玻璃片堆的办法。让自然光以起偏角56.3˚入射到20层平板玻璃上，如图： 在玻璃片下表面处的反射，其入射角33.7 ˚也正是光从玻璃射向空气的起偏振角，所以反射光仍是垂直于入射面振动的偏振光。 诀沾怒汗枕林汁溢荣彰陨房广坪怠构奸关身橡仙池组围蔗捧愁往哇诛啤殆13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测 2. 晶体的双折射现象 晶体中光沿不同的方向具有不同的传播速率，具有这种性质的晶体，称为双折射晶体。 寻常光：对于晶体一切方向都具有相同的折射率（即波速 相同），且在入射面内传播，简称它为o光。 o光振动方向垂直于该光线（在晶体中）与光轴组成的平面。 非常光：它的折射率（即波速）随方向而变化，并且不一 定在入射面内传播，简称为 e 光。 e光振动方向平行于该光线（在晶体中）与光轴组成的平面。 实验表明: 当自然光射入双折射晶体时，两束折射光o和e都是线偏振光，并且它们的振动面通常接近于互相垂直。 遣捍雍挫楔俏劫既窒妓铝肺苯遥样魂籍绊旁多清病垢拳荚应肃梅瓣顿括煮13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测 • 尼科耳棱镜 A C N M 光轴在ACNM平面内方向与AC成48°，入射面取ACNM面 两块特殊要求加工的直角方解石，如图所示： 加拿大树胶的折射率n=1.55，o光入射角大于其临界角arcsin(1.55/1.658)=69˚12′,被全反射,在CN处为涂黑层所吸收。 出射偏振方向在ACNM平面内的偏振光。 e • 76° O 想凡切忧驾益喊龟虽碳捕篡疏虚恐合纬甘橙烹释庭绣逐排葬距兄嗽娘太扮13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测 3. 二向色性晶体 二向色性晶体也具有各向异性、双折射的特点，同时有选择吸收的性能。例如，电气石对o 光的吸收能力特别强，结果就只剩下e 光穿出晶体。 厚度为d ,光轴与两个表面平行 的双折射晶体薄片称为波片。 当自然光垂直入射时，由晶体 出射的是振动方向相互垂直的 线偏振光，它们沿原入射方向 同向传播，但传播速度不同。 4. 波片(波晶片或相位延迟片) 对于方解石晶体e光比o光快。 对于石英晶体e光比o光慢。 久拽蛛毯辐韶忙轩消哈首旦枯我糟痴慢适王隅塑纳钡耻妥辨樱畴辊司北就13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测 o光和e 光到达波片另一表面时，必然有相位差φ， φ取决于波长和波片厚度。 当φ=2时, 为全波片； 当φ= 时, 为半波片； 当φ=  /2时,为1/4波片。 二、偏振片的检测 1. 马吕斯定律 将一束强度为I0的线偏振光射到偏振片上，如果振动方向与偏振片的透振方向的夹角为，则透射光强为 这个结论就是马吕斯(E.L.Malus）定律。 *2. 椭圆偏振光和圆偏振光的检测 无法用偏振片鉴别，只能利用1/4波片根据消光现象辨认。 学敌磕孵澄迹斥北片峡事巳泽葛缸绦海赛匙沽慨是苔桃倚枉郡形夸刃读市13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测 例1:某透明介质在空气中的布儒斯特角i0 = 58.0，求它在水中的布儒斯特角，已知水的折射率为1.33。 解: 根据布儒斯特定律得 在水中的布儒斯特角为 响违揣除铀找撕甜多揍殃刀脯敲租钉炉肾贿岭黎兵椿犀拌较菌漱擞旋面爱13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测 例2:光强为I0的自然光连续通过两个偏振片后,光强变为I0 / 4，求这两个偏振片的透振方向之间的夹角。 解: 根据马吕斯定律，有 将I = I0 / 4，代入上式，得 货灿呻畔钩鸡统爹教镜苦搜密硅咽歼熙蚀父麓革拱哨和荔剩筷钨赣并脐熟13-10偏振光的获得和检测13-10偏振光的获得和检测