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1、第十五章光的偏振及其應用光波是電磁波，電磁波中起光作用的是電場矢量(光矢量)偏振態(tài)：光矢量的振動狀態(tài)五種偏振態(tài)：自然光，線偏振光,部分偏振光,橢圓偏振光,圓偏振光1§15－1偏振光概述一、偏振光與自然光1、自然光：具有一切可能的振動方向的許多光波之和。特點：振動方向的無規(guī)則性。表示：可用兩個振動方向垂直的、強度相等的、位相關系不確定的光矢量表示。自然光22、偏振光：光矢量的方向和大小有規(guī)則變化的光線偏振光：光矢量方向不變，其大小隨位相變化。圓偏振光：光矢量大小不變，其方向繞傳播方向均勻轉動，且矢量末端軌跡為
2、圓。橢圓偏振光：光矢量大小和方向都在有規(guī)律地變化，且矢量末端軌跡為橢圓。3a、線偏振光振動面u右旋橢圓偏振光b、橢圓偏振光和圓偏振光（平面偏振光）4自然光部分偏振光3、部分偏振光(Partiallypolarizedlight)自然光在傳播過程中，由于外界的作用造成振動方向上強度不等，使某一方向上的振動比其它方向上的振動占優(yōu)勢。PartialpolarizedlightNaturallight5表示：部分偏振光=完全偏振光+自然光完全偏振光Ip=Imax-Imin偏振度：6§15－2偏振光的產生從自然光中獲
3、取線偏振光的主要方法：反射和折射二向色性雙折射71、由反射和折射產生偏振光1)反射和折射當一束自然光投射到分界面上時，會分解成為兩個光矢量，一個在入射面內稱為平行分量；另一個垂直于入射面，稱為垂直分量。由于二者的反射系數(shù)不同，因而自然光在反射和折射后就變成部分偏振光。2n1q1n2q1q’xzoE1pE1sE’1sE’1pE2sE2p8反射光為線偏振光。振動方向垂直于入射面。透射光為部分線偏振光。2）布儒斯特定律自然光投射到兩種不同介質的分界面上時，若入射角滿足關系式，則反射光中沒有振動平行于入射面的分量。
4、入射角為布儒斯特角，即n2’ii’93）實例（Examples）：用玻璃片堆獲得偏振光10偏振分光鏡ZnS(n2)冰晶石(n1)90。n3112、由二向色性產生偏振光二向色性：各向異性的晶體對光的吸收本領隨波長改變外，還隨光矢量相對晶體的方位而改變。人造偏振片：H偏振片和K偏振片x(拉伸方向)y(透光軸方向)z12在雙折射晶體內，自然光被分解成光矢量相互正交的線偏振光傳播，把其中的一束光攔掉，便得到線偏振光。3、雙折射晶體產生線偏振光13§15－3馬呂斯定律(Malus’law)如果一入射線偏振光的電矢量振
5、動方向和檢偏器的透光軸成q角，則通過檢偏器之后的光強I為：起偏器（Polarizer）：用來產生偏振光的偏振器件。檢偏器（Analyser）：用來檢驗偏振光的偏振器件。A0cosqA0sinqy（透光軸方向）xqI014自然光(Naturallight)驗證馬呂思定律的實驗裝置：起偏器(Polarizer)檢偏器(Analyser)光電接收器(Photoelectricreceiver)P1P2Ecos??消光比：最小透射光強和最大透射光強之比。15.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉的檢偏器
6、，光強發(fā)生變化16.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發(fā)生變化17.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發(fā)生變化18.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發(fā)生變化19.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發(fā)生變化20.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發(fā)生變化21.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發(fā)生變化22.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏
7、振光通過旋轉的檢偏器，光強發(fā)生變化兩偏振片的偏振化方向相互垂直光強為零23.....檢偏器自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變自然光24.....檢偏器自然光自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變25.....檢偏器自然光自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變26.....檢偏器自然光自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變27.....檢偏器自然光自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變28.....檢偏器自然光自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變29.....檢偏器自然光自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變30.....檢偏器自然光自然光通過
8、旋轉的檢偏器，光強不變31七種偏振態(tài)的檢驗把檢偏器對著被檢光旋轉一周，若得到兩明兩零光強不變兩明兩暗線偏振光在光路中插入1/4波片，再旋轉檢偏器，若得在光路中插入1/4波片,并使光軸與檢得的暗方位相重合,再旋轉檢偏器,若兩明兩零則為光強不變則為兩明兩暗則為圓偏光自然光自加然圓光偏光橢圓偏光自加然線光偏光自橢然圓光偏加光兩明兩零則為兩明兩暗但暗程度與前不同則為兩明兩暗但暗方位與未插入1/4波片時相同則為32[例1]
