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1、52 用二向色性、反射和折射获得偏振光,一、二向色性与偏振片,二向色性：某些各向异性晶体对不同方向光振动具有选择吸收的性质,天然晶体中，电气石（六角形片状）具有最强的二向色性,1mm厚的电气石晶体可把垂直于光轴振动的光矢量全部吸收！,六角形长对角线方向为光轴,E光轴：,E光轴：,吸收很少,通过较多,通过很少,吸收较多,自然光入射,线偏振光出射,二、人造偏振片：,透振方向：允许通过光矢量振动的方向。,优点：造价低廉；面积大，通光孔径大；轻便。,缺点：带有选择性吸收，使透射的偏振光带有颜色。,通！,不通！,透振方向,入射光/透振方向,入射光透振方向,透明聚乙烯淳片，强烈吸收某一方向上的光振动，透射
2、光成为线偏振光。,形象说明偏振片的原理,透振方向,腰横别扁担进不了城门！,自然光通过偏振片,该偏振片可从自然光中取得线偏振光所以称为起偏器,入射 的自然光光强为I0,从P1出射线偏振光光强为 I=I0/2,三、马吕斯定律 Law of Mulus,马吕斯定律,P1 和 P2 透振方向平行,过P1 的线偏振光光强为I,从P2 出射光强为 I=I cos20=I,旋转P2可鉴别自然光、线偏振光、部分偏振光，P2称为检偏器,P1 和 P2 透振方向成角时,过P1 的线偏振光光强为I,从P2 出射光强为 I=A/2=I cos2,P1 和 P2 透振方向垂直时,过P1 的线偏振光光强为I,从P2 出射
3、光强为 I=I cos290=0消光,.,.,.,.,.,检偏器,自然光通过旋转的检偏器，光强不变,自然光 I0,光强不变I=I0/2,.,.,.,.,.,检偏器,自然光通过旋转的检偏器，光强不变,自然光 I0,光强不变I=I0/2,.,.,.,.,.,检偏器,自然光通过旋转的检偏器，光强不变,自然光 I0,光强不变I=I0/2,.,.,.,.,.,检偏器,自然光通过旋转的检偏器，光强不变,自然光 I0,光强不变I=I0/2,.,.,.,.,.,检偏器,自然光通过旋转的检偏器，光强不变,自然光 I0,光强不变I=I0/2,.,.,.,.,.,检偏器,自然光通过旋转的检偏器，光强不变,自然光 I
4、0,光强不变I=I0/2,.,.,.,.,.,检偏器,自然光通过旋转的检偏器，光强不变,自然光 I0,光强不变I=I0/2,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,光强变化！,.,.,.,.,.,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,自然光,线偏振光,起偏器,检偏器,光强变化！,.,.,.,.,.,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,自然光,线偏振光,起偏器,检偏器,光强变化！,.,.,.,.,.,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,自然光,线偏振光,起偏器,检偏器,光强变化！,.,.,.,.,.,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,自
5、然光,线偏振光,起偏器,检偏器,光强变化！,.,.,.,.,.,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,自然光,线偏振光,起偏器,检偏器,光强变化！,.,.,.,.,.,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,自然光,线偏振光,起偏器,检偏器,光强变化！,.,.,.,.,.,两偏振片的偏振化方向相互垂直时光强为零！,偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化,自然光,线偏振光,起偏器,检偏器,光强变化！,偏振片可作,起偏器：使自然光变成线偏振光,检偏器：鉴别自然光、线偏振光、部分偏振光,2、设：P1 为起偏器，P2 为检偏器，通过P1 的光强为I，振幅 为A，求通过P2 的光强为I,P1 和 P2 透振
6、方向平行时：,I=I cos20=I,P1 和 P2 透振方向成角时：,I=I cos2,P1 和 P2 透振方向垂直时：,I=I cos290=0,1、自然光通过起偏器的情形,若入射光为 I0，有出射光：,四、反射光的偏振态,S波：光矢量垂直于入射面,自然光在介质界面上反射时，分解成,P波：光矢量平行于入射面,由费涅耳公式（1-301-33）知S波和P波反射系数不一样,1、一般情况,一般入射角 i，反射光和透射光均为部分偏振光,自然光分解成平行于入射面和垂直于入射面的两个分量,反射光的S波比P 波强,透射光的P 波比S 波强,2、特殊情况（布儒斯特定律 Brewsters Law）,反射光为
7、光矢量垂直于入射面的完全偏振光,i2,/2,i0,透射光为部分偏振光,i0 称为起偏振角布儒斯特角,反射光为完全偏振光,3、用玻片堆（Pile of plates）获得线偏振光,i0,i2,在玻璃片上表面用布儒斯特角入射,在玻璃片下表面仍为布儒斯特角入射,反射光为完全偏振光,透射光为完全偏振光,多次反射后，透射光出射,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,光矢量平行于入射面的线偏振光透射,自然光入射,光矢量垂直于入射面的线偏振光反射,（C）偏振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）用偏振镜减弱了反射偏振光,例 橱窗设计,摄影用的偏光镜如选择适当角度,可消除或减弱水和玻璃等非金属表面的反光,这是为什么?,考思 题,
