物理基础课件-光波的偏振.pptVIP

第1节 偏振光与自然光 第2节 通过选择吸收产生偏振 马吕斯定律 第4节 双折射 第3节 由反射产生偏振 第5节 波晶片 偏振光的干涉 光波的偏振 Polarization of Light Waves 第1节 偏振光与自然光 Polarized Light and Natural Light 1. 光的偏振现象 偏振是横波特有的现象，如机械横波： 缝阑转 90o 后波不能通过—— 偏振现象 光波也是横波! 演示实验1： 观察太阳光, 看到偏振片透明,将偏振片转过900后 , 是横波吗？ 情况不变? 偏振片 偏振化方向 1 演示实验2： 偏振片B透光 偏振片B无透光（消光现象） B 绕光线旋转， 光强发生变化 说明了光波是横波！ 问题：如何解释实验 1、2 ？ 2 2.自然光与偏振光 偏振光 线偏振 （完全偏振） 部分偏振 椭圆（圆）偏振 （1）线偏振光 光波的振动方向只有一个方向 （2）部分偏振光 T 光振动方向与画面平行 光振动方向与画面垂直 部分偏振光 3 各个振动方向都有，但有一个方向占优势。 （3）椭圆（圆）偏振光 振动矢量的大小、方向都随时间变化 T 椭圆偏振光 圆偏振光 振动矢量的大小不变、方向随时间变化 T 4 （4）自然光 自然光可分解为两个垂直的、振幅相等的独立光振动。 自然光的光路 5 实际的光源是大量原子发出自然光,包含着无 数多个振动方向，但机会均等。 T 实验1： 实验2: 偏振片透光 偏振片不透光 B 绕光线旋转 光强发生变化 偏振片透光 绕光线转90o 情况不变 现在可以解释实验1、2了。 这是因为入射光是自然光。 入射到B片的光是偏振光时,光的横波特 性表现出来了。 6 第2节 通过选择吸收产生偏振 马吕斯定律 Polarization by Selected Absorbing Malus Law 1.通过选择吸收产生偏振 利用选择吸收获得线偏振光 起偏器 检偏器 偏振片有起偏与检偏作用 偏振化方向 7 2.马吕斯定律 研究透射光的强度 2o 由马吕斯定律知 注意 ——马吕斯定律 1o 若自然光入射前的强度是 I0, 则过a后的强度 是 I0 ? 2 8 例1. 已知a?c, b以角速度? 转动, 自然光入射强度 为I0 ，求：出射光的 I = ? 圆频率=？Imax=? 解： I 的变化圆频率为4? 9 第3节 由反射产生偏振 Polarization by Reflection 1. 反射光的偏振 部分偏振光 完全偏振光 马吕斯发现：自然光反射时,可以产生部分偏振 光或完全偏振光。 当 i = i0时,反射光为完全偏振光, i0叫“起偏角”。 10 11 12 2.布儒斯特定律 起偏角 反射光是完全偏振光时， 实验证明： ——布儒斯特定律 13 线偏振光 部分偏振光 自然光 讨论：当光以iB入射时，无反射光， 你能对入射光作出什么结论？ 例2：求玻璃的起偏角？ 布儒斯特定律的实质： 是线偏振光，且 平行入射面。 E 的平行分量在iB角入射时, 不反射全部透射。 设 n1=1, n2=1.5 则 14 应用： 例如激光器中的布儒斯特窗 2o 可测不透明媒质折射率 3o 若反射光是部分偏振光， 利用偏振片可消去大部 分反射光（如镜头前加 偏振片、偏光望远镜等）。 最后得到 的线偏振光 布儒斯特窗 1o 可由反射获得线偏振光 15 3.折射光的偏振态 利用玻璃片堆产生完全偏振光 i0 i0 16 第4节 双折射 Double Refraction 1. 晶体对光的双折射现象 o光：寻常光线, 遵循折射定律 e光：非常光线, 不遵循折射定律 方解石 CaCO3 17 2.双折射现象产生的原因 对o光：一个折射率 对e光：无数个折射率 但CaCO3等类各向异性晶体 CaCO3 各向同性的介质各方向对光的折射率 n 相同，不产生双折射。 3.几个概念 （1）晶体的光轴 （