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1、1,1 光的横波性与偏振现象 一、横波与偏振现象 二、光源的偏振状态 三、偏振状态的检验 四、马吕斯定律,2,一、横波与偏振现象,对传播方向不对称,对传播方向对称,机械横波的检验,若振动方向平行AB 通若把AB旋900 则 不通,横波,纵波,3,只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题,如何检验光的横波性呢？光矢量对传播方向的偏振性 在与物质的作用过程中 一定有所反映 首先-用偏振片检验,通光方向,通,不通,偏振片 大分子物质对振动方向反映出吸收系数不同,演示 两个偏振片,4,形象说明偏振片的原理,通光方向,腰横别扁担进不了城门,5,1. 线偏振光,线偏振光的图示,也叫面偏振光 偏振光 完全偏振光
2、,二、光源的偏振状态,在纸面内振动,垂直纸面的振动,6,一个原子一次发光一定是偏振光 如何得到可实用的线偏振光呢?特殊光源如外腔式激光器更多的途径是从普通光源中获取 普通光源的偏振态 通常是自然光和部分偏振光,7,2自然光 普通光源发光：在人们观察的时间内 有无穷次的发光按统计的观点 人们观察到的将是：在垂直传播方向的平面内各个方向的光振动全有各个振动方向的强度相等,8,在实际应用中将光矢量分解为振幅相等的两个垂直分量,视研究的问题决定如何取坐标轴如在从自然光中获取偏振光时偏振片的通光方向就是首选的坐标轴,或,x,图示,各个方向振动全有,9,3.部分偏振光本质上同自然光 但显示出某个方向的振动
3、较强些,图示,10,第一 如何判别光源的偏振态,偏振光的检验,三个基本途径,原理：二向色性 布儒斯特定律双折射,第二 如何从普通光源中取得偏振光,从实用的角度 必须解决两大问题,11,第一种从普通光源中获取偏振光的方法利用偏振片（二向色性）可以获取偏振光,12,三、偏振状态的(初步)检验 所谓初步： 就上述三种偏振态的检验而言 实际上还有椭圆和园偏振态1. 装置,观察出射光强的变化,该偏振片称检偏器,偏振片,13,2.检验,消光,不变,入射光,入射光,入射光,线偏振,自然光,部分偏振,光强变化,14,四、马吕斯定律 线偏振光通过偏振片后的光强,通光方向,反映光矢量对传播方向不对称,线偏振光,1
4、5,光强I0的自然光通过偏振片后光强变为多少?,该偏振片可以从自然光中取得偏振光所以 称为起偏器,理想偏振片,16,思考1： 两个正交偏振片中间再加一个偏振片 将出现什么现象？,17,思考2： 光强为I0 的一束自然光,依次通过三个偏振片P1 、P2 、P3 已知P1 和 P3 的偏振化方向相互垂直 且偏振片无吸收 设P1 和P2 的偏振化方向的夹角为 若以入射光为轴旋转P2 则通过这三个偏振片后的光强是_ 当为_时 I有最大值_,自然光,18,2 光在反射折射时的偏振,一、现象二 、布儒斯特定律三、玻片堆可获得两束线偏振光,19,一、现象,自然光入射在两各向同性介质表面观察反射光 折射光线的
5、偏振状态,20,现象：,1.一般入射角的情况反射光 折射光都是部分偏振光,反射光中 垂直入射面振动占优折射光中平行入射面振动占优,21,2.特殊入射角的情况,1 ) 两光偏振状态反射光 - 完全偏振光折射光 - 部分偏振光,2 )反射光线与折射光线 垂直,(起偏角或布儒斯特角 ),入射角满足,22,二、布儒斯特定律,光在两各向同性介质表面入射时如果入射角与两介质折射率存在下述关系,平行入射面的光振动全透过这就是布儒斯特定律,23,思考： 如果入射光中只有垂直入射面的振动分量则反射光和透射光的偏振状态如何？,24,三、玻片堆可获得两束线偏振光,25,例：偏光镜头 橱窗设计 立体电影,26,（C）用偏光镜消除了反射偏振光 使玻璃门内的人物清晰可见,（A）玻璃门表面的反光很强,（B）用偏光镜减弱了反射偏振光,
