平行于光轴方向o.PPTVIP

第19章 光的偏振 二、光波的描述 §19-1原子的发光模型： §19-3 偏振态和偏振光 自然光 1.自然光和偏振光 强调：对自然光，各光矢量间没有固定的位相关系 2.起偏和检偏 检偏：检测偏振光的过程。 §19-4 马吕斯定律 马吕斯定律是描述偏振光穿过偏振片后光强的变化情况 。 讨论： 例题：有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块的 例题：两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其 §19-5 反射和折射的偏振光 二、布儒斯特定律 注意： 例题：画出反射光和折射光的偏振化状态。 例题：已知某材料在空气中的布儒斯特角 例题： 一束自然光以某一角射到平面玻璃板上，反 §19-6双折射与光的偏振 二.寻常光和非常光 三.晶体的光轴 四、主平面 五.正晶体、负晶体 六.用惠更斯原理解释光的双折射现象 1）光轴在入射面内，光轴与晶体表面斜交 2）平行光垂直入射，光轴在入射面内， 3)光轴垂直入射面 七、偏振棱镜 渥拉斯顿棱镜 尼克尔棱镜 §19-7 光程 波片 圆偏振光 2.光程的意义： 3.成象的等光程性 二、波晶片（波片） 波片的作用是使通过它的O光和e光有相位上的 三、圆偏振光和椭圆偏振光 （1）双折射现象产生的两条折射光都是线偏振光。常用于获得偏振光。 注意：我们所说的o光和e光是对晶体而言的。只有在晶体内才可以说o光和e光。在离开晶体后它们就只有振动方向的区别，而无o光和e光的区别了，这时只能说它们是振动方向不同的两束线偏振光。 （2）用人工的方法也可使某些非晶体物质呈现双折射现象。 ①.光弹效应 机械应力使非晶体产生双折射现象。 ②.电光效应----克尔效应 在电场作用下非晶体显现双折射现象。 ③.磁光效应----法拉第效应 在磁场作用下非晶体显现双折射现象。 自然光经过双折射晶体时，分解出来的o光和e光属于不同的波列，是不会发生干涉的。但是将偏振光入射到双折射晶体时，产生的o光和e光则会产生干涉。 ? ? e O 两块直角方解石光轴相互垂直，如图： A B D C O 方解石 ? ? ? ? 光从光密到光疏折射光要偏离法线 e ? O 光振动垂直于光线和光轴组成的平面。 e 光振动平行于光线和光轴组成的平面。 平行振动 垂直振动 光从光疏到光密折射光要靠近法线 原理：把自然光分成寻常光和非寻常光，然后利用全反射把寻常光反射到棱镜侧壁上，，只让非寻常光通过，从而获得一束振动方向固定的线偏振光。 光轴 加拿大胶 对于o光 产生全反射 对于e光 可以透过，则获得偏振光。 尼克尔棱镜比较贵。多用于高级光学实验。 加工后将两块方解石用加拿大胶粘合起来， 光在真空中的波长λ，速度v，在折射率为n1的介质中的波长为λ1，速度为v1，则 P S1 S2 r1 n1 r2 n2 由此可知：相位差不只由几何路程之差 (r2－r1) 决定，而决定于 (n2 r2－ n1r1) 。 一、光程 把光在不同媒质的传播的距离都折算为光在真空中传播的距离。光在介质中走过r的路程与光在真空中走过nr的路程相当。 ——叫光程差 1.定义：光在某一媒质中行进的几何路程r与该媒质的折射率n的乘积nr叫做光程。 ①所需的时间相同r/vn=nr/c ——相位差与光程差的关系 ②包含的波数相同r/λn=nr/ λ ③相位的改变相同2πr/λn= 2π nr/ λ 当用透镜或透镜组成的光学 仪器观测干涉时，观测仪器 不会带来附加的光程差。 结论： 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。 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。 O光和e光两者到达波片的另一 表面时，必然有相位差。 其光程差为： ? e O 光轴 d ? 石英 * 一. 关于光的本性的认识发展简史 光是横波还是纵波？气体中只能传播机械纵波。 20世纪初，光电效应、康普顿效应的发现—— 光具有粒子性——光具有波粒二象性。 1865年麦克斯韦建立了光的电磁理论——光是电磁波。 1808年马吕斯发现光的偏振现象——光是横波。 光在空气中的光速与在介质中的光速哪个大？ 1862年傅科测出水中光速。 电场强度E称为光振动(或光矢量)。 ? 光是横波，它具有相互垂直的电场强度矢量和磁场强度矢量。 ?光在人眼视觉范围内的波段为400nm ?760nm。 ?我们在研究光时只研究电场强度而不提及磁场强度。 光振动的物理意义：空间某一点的光振动是指该点的电场强度的大小和方向随时间变化，不是指介质中的质点在振动。 光是电磁波 普通光源：自发辐射。每一个分子