第八章 波动光学3-5节光的偏振.ppt

第八章 波动光学 §8.1 光的干涉 §8.2 光的衍射 §8.3 光的偏振 §8.4 双折射现象 §8.5 旋光现象 思考题 在杨氏双缝实验中，下列情况下干涉条纹如何变化： （1）双缝间距离增大 （2）将垂直入射改为斜入射 （3）缝后到屏幕之间充满折射率较大的介质 （4）其中一个缝用透明玻璃遮住 （5）在双缝中一缝的后面放红色滤光片，另一缝的后面放绿色滤光片 在单缝夫琅禾费衍射实验中，试讨论下列情况衍射图样的变化： （1）狭缝变窄 （2）入射光的波长增大 （3）光源垂直于透镜光轴上下移动 （4）单逢沿透镜光轴向观察屏平移 §8.3 光的偏振(optical polarization) 一、自然光 偏振光 二、偏振片 起偏与检偏 三、马吕斯定律 §8.4 双折射现象 (birefringence) 一、双折射现象 二、产生双折射的原因 §8.5 旋光现象(optical activity) 一、旋光现象 二、旋光物质的分类 * * （1）条纹间距变小 （2）中央明纹将移动，与光源移动方向相反 （3）条纹间距减小 （4）中央明纹将移动 （5）看不到干涉条纹 （1）中央明纹宽度变宽 （2）中央明纹宽度变宽 （3）衍射图样的位置发生相应的上下平移 （4）衍射图样的位置、光强分布都不变 单缝衍射：理解半波带 干涉相消（暗纹中心） 中央明纹中心 其他明纹中心 光栅：衍射和干涉的总效果 光栅缺级的条件： [例]波长为500nm的绿光垂直照射到每毫米有200个缝的光栅上，在其后用一焦距为50cm的凸透镜将衍射光会聚在处于其焦平面的屏上，试求： （1）此光栅的光栅常数和屏上出现的最大衍射级数？ （2）第5级衍射像在屏上的位置（与中央亮条纹的距离）？ （3）若每一狭缝的宽度为1.25?10-3mm，则那些级出现缺级现象？ （2）根据衍射光栅方程有 （3） 光的波动性 光的干涉、衍射 . 光波是横波 光的偏振 . 机械横波与纵波的区别 机械波穿过狭缝 §8.3 光的偏振 一、　自然光 偏振光 自然光(natural light )：一般光源发出的光中，包含着各个方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（轴对称）这样的光叫自然光 . 自然光以两互相垂直的互为独立的 （无确定的相位关系）振幅相等的光振动表示 , 并各具有一半的振动能量 . 符号表示 注意 各光矢量间无固定的相位关系 . 二互相垂直方向是任选的 . §8.3 光的偏振 偏振光 polarized light （线偏振光） 符号表示 部分偏振光 ：某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光 . 符号表示 光振动只沿某一固定方向的光 . 振动面 §8.3 光的偏振 起 偏 二、　偏振片 起偏与检偏 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 . 偏振片 ： 涂有二向色性材料的透明薄片 . 偏振化方向 ： 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偏振化方向 . 偏振化方向 起偏器 §8.3 光的偏振 检偏器 检 偏 起偏器 §8.3 光的偏振 N M 三、　马吕斯定律（1880 年） 检偏器 起偏器 N M 马吕斯定律 强度为 的偏振光通过检偏振器后, 出射光的强度为 §8.3 光的偏振 讨论：（1）起偏器与检偏器的偏振化方向平行，光强最大。 （2）起偏器与检偏器的偏振化方向垂直，光强为零。 （3）由此可用以检查入射光是否为偏振光，并确定其偏振化方向。 §8.3 光的偏振 上面一幅图是我们通常看到的照片，但我们实际看到的却是下图的景象。这是因为水面的光大部分是偏振光，拍照时，我们可以利用特定的装置滤去偏振光，消除水面的强烈反光，从而拍摄到水下的景象。 偏振片的应用 制成偏光眼镜,可观看立体电影。 偏振片的应用 例1 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一个用作检偏器. 当它们偏振化方向间的夹角为 时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射光强为 ; 当它们偏振化方向间的夹角为 时, 另一束单色自然光穿过它们 , 出射光强为 , 且 . 求两束单色自然光的强度之比 . 解 设两束单色自然光的强度分别为 和 .