自然光和偏振光

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1、第十八章光的偏振第十八章光的偏振§18－1自然光和偏振光一．自然光1．定義：光矢量在與光線垂直的平面內(nèi)，各個(gè)方向機(jī)會(huì)均等，振幅相等。原子自發(fā)輻射：（獨(dú)立性、間歇性）是隨機(jī)的，哪個(gè)方向都有，哪個(gè)方向都不占優(yōu)勢(shì)。2．圖示二．偏振光1．定義：光矢量只沿某一方向振動(dòng)（線偏振光，平面偏振光）2．偏振面：偏振光的振動(dòng)方向與傳播方向組成的面。3．部分偏振光：某衛(wèi)方向的光振動(dòng)比與之垂直的方向上的光振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)。三．偏振片的起偏和檢偏1．偏振片：能吸收某一方向的光振動(dòng)，而讓與之垂直方向的光振動(dòng)通過的薄片。2．偏振化方向：偏振片允許通

2、過的光振動(dòng)的方向（透光軸）。3．偏振器：能把自然光變成偏振光的裝置。①起偏器：產(chǎn)生偏振光；如：偏振片。②檢偏器：檢驗(yàn)偏振光?！?8－2布儒斯特定律一．現(xiàn)象：自然光在兩種各向同性的媒質(zhì)的分界面上和折射時(shí)，反射光和折射光都成為部分偏振光；在特殊情況下，反射光有可能成為完全偏振光。二．布儒斯特定律：布儒斯特角對(duì)玻璃：對(duì)水：三．推論：四．偏振光的獲得1．偏振片：利用某些物質(zhì)的“二向色性”制成的；2．自然光以入射于玻璃表面獲得偏振光；玻璃片堆：多次反射，吸收較多，不很實(shí)用。第十八章光的偏振1．利用某些晶體的雙折射現(xiàn)象。例1

3、．用互相平行的一束偏振光構(gòu)成的混合光，垂直照射在一偏振片上，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)透射光強(qiáng)的最大值為最小值的5倍，求入射光中自然光強(qiáng)與線偏振光強(qiáng)之比。例2．設(shè)自然光以入射角投射到平面玻璃片上后，反射光為平面偏振光，則偏振光的振動(dòng)面和平面玻璃的夾角為度，折射光與玻璃面間的夾角為度。例3．練習(xí)二十一（1），書P169，18－2§18－3馬呂斯定律一．自然光通過偏振片：二．偏振光通過偏振片：馬呂斯定律:討論：①時(shí)，；②時(shí)，；③其它情況：例1．在偏振化方向相互垂直的兩偏振片、之間，插入第三塊偏振片，若透過的

4、偏振光的強(qiáng)度為入射于上自然光強(qiáng)度的，求：①偏振片與的偏振化方向之間的夾角②若透過的光強(qiáng)為0，則C的方位？③C能否找到合適方位，使？例2．（P160，例題18－2）用兩偏振片裝置成起偏器與檢偏器，當(dāng)它們的偏振化方向成時(shí)，觀察一束單色自然光；當(dāng)它們的偏振化方向成時(shí)，觀察另一束單色自然光。設(shè)兩次所得透射光的強(qiáng)度相等，求兩單色自然光束強(qiáng)度之比。偏振光的獲得：1．偏振片：利用某些物質(zhì)的“二向色性”制成的；2．自然光以布儒斯特角入射于玻璃表面獲得偏振光；玻璃片堆、多層介質(zhì)膜3．利用某些晶體的雙折射現(xiàn)象。第十八章光的偏振§18

5、－4光的雙折射現(xiàn)象一．雙折射現(xiàn)象光線射向各向異性的介質(zhì)（如方解石，石因等）時(shí)，在媒質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)兩條折射光線的現(xiàn)象。二．尋常光和非尋常光1.尋常光（o光）：尊從折射定律；2.非尋常光（e光）：不尊從折射定律；3.原因：o光各向傳播速度相同，e光向各方向速度不同，各方向的n不同。三．光軸、主截面和主平面1．光軸：雙折射晶體內(nèi)o光和e光的傳播速度相同的方向。即沿此向，；2．主截面：通過光軸且與任一晶面正交的面；3．主平面：晶體中某光線與光軸組成的平面。o光和光軸組成o光的主平面；e光和光軸組成e光的主平面；4．一般研究：入

6、射光在主截面內(nèi)，o光、e光的主平面都在主截面內(nèi)的情況。5．實(shí)驗(yàn)證明，o光、e光都是偏振光：e光平行于主截面，o光垂直于主截面。四．雙折射現(xiàn)象的產(chǎn)生原因1．原因（單軸晶體）對(duì)o光：點(diǎn)波源S的波陣面為球面，各向同；對(duì)e光沿光軸方向：，；垂直光軸方向：2．主折射率（P163，表18－1）e光垂直光軸方向的折射率。五．尼科爾棱鏡：利用雙折射現(xiàn)象制成的一種偏振器，可用作起偏和檢偏。六．人為雙折射現(xiàn)象用人工方法，使某些非晶體物質(zhì)呈現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。例：用方解石割成一個(gè)正三角形棱鏡，光軸與棱鏡的棱邊平行，如圖，今有一束自然光射向棱

7、鏡，為使棱鏡內(nèi)的e光折射線平行于棱鏡的底邊，該入射光線的入射角應(yīng)為多少？試畫出o光的光路和o光、e光的振動(dòng)方向？（已知：，）練習(xí)二十二，3，4＊§18－5旋光現(xiàn)象第十八章光的偏振偏振光通過某些透明物質(zhì)（旋光物質(zhì)）后，偏振光的振動(dòng)面以傳播方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)過一定的角度的現(xiàn)象。