波動(dòng)光學(xué)-偏振

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1、§15.11光的偏振線(xiàn)偏振光和自然光光振動(dòng)：電磁波的振動(dòng)。光矢量：電磁波的矢量。線(xiàn)偏振光（平面偏振光）.........光矢量在屏平面內(nèi)光矢量與屏平面垂直線(xiàn)偏振光表示法：自然光的表示法：.............自然光：迎著光傳播的方向看各個(gè)方向的光振動(dòng)全有各個(gè)振動(dòng)方向的強(qiáng)度相等部分偏振光●部分偏振光部分偏振光表示法：.............圓偏振光橢圓偏振光右旋圓偏振光圓偏振光表示方法其截面圖橢圓偏振光表示方法I0偏振化方向自然光線(xiàn)偏振光偏振片1/2I0自然光通過(guò)偏振片后變?yōu)榫€(xiàn)偏振光，稱(chēng)為起偏。偏振片又可用來(lái)檢驗(yàn)

2、光線(xiàn)的偏振化程度，稱(chēng)為檢偏?！?5.12偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律一、偏振片：能吸收某一方向的光振動(dòng)，而只讓與其偏振化方向一致的光振動(dòng)通過(guò)的一種透明薄片。形象說(shuō)明偏振片的原理橫拿扁擔(dān)進(jìn)不了城門(mén)通光方向.....起偏器檢偏器自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化最亮.....自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器I=?.....自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器I=?.....自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器I=?..

3、...自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器I=?.....自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器最暗....自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器.I=?.....起偏器檢偏器自然光線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化最亮結(jié)論：當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢偏器一周時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩次全明和兩次全暗。二、馬呂斯定律:??馬呂斯定律（1809）——消光現(xiàn)象討論：偏振化方向例.一束光由自然光和線(xiàn)偏振光混合組成，當(dāng)它通過(guò)一偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)透射光的強(qiáng)度隨偏振片的轉(zhuǎn)動(dòng)可

4、以變化到五倍。求入射光中自然光和線(xiàn)偏振光的強(qiáng)度各占入射光強(qiáng)度的幾分之幾？解：設(shè)入射光強(qiáng)度：I0；自然光強(qiáng)度：I10；偏振光強(qiáng)度:I20設(shè)通過(guò)偏振片后的光強(qiáng)分別為：I，I1，I2例自然光通過(guò)兩個(gè)偏振化方向成60°偏振片后的強(qiáng)度為Ie。若在這兩個(gè)偏振片之間再插入一個(gè)偏振片并令其偏振化方向與前兩個(gè)偏振片的偏振化方向互成30°.求透過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的光強(qiáng).插入偏振片后，透過(guò)第一個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度為透過(guò)第二個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度為通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)后，透射光強(qiáng)度為解：設(shè)入射自然光強(qiáng)度為I0，則透過(guò)第一個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度即入射光強(qiáng)度根據(jù)題意

5、，透過(guò)第二個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度為Ie，有§15.13光在反射和折射時(shí)的偏振布儒斯特定律一、自然光經(jīng)反射和折射后成為部分偏振光結(jié)論：反射光和折射光均為部分偏振光二、布儒斯特定律n1n2由折射定律布儒斯特角布儒斯特定律：當(dāng)自然光以布儒斯特角入射到兩不同介質(zhì)的表面時(shí)，其反射光為線(xiàn)偏振光，光振動(dòng)垂直于入射面。三、玻璃片堆線(xiàn)偏振光布儒斯特角例畫(huà)出相應(yīng)的反射光，折射光的方向及偏振態(tài)(n2>n1)解方解石晶體§15.14光的雙折射一束光入射到各向異性的介質(zhì)后出現(xiàn)兩束折射光的現(xiàn)象.一、雙折射雙折射(晶體各向異性)-----折射光分成兩

6、束,且都是線(xiàn)偏振光尋常光(O光)非尋常光(e光)遵守折射定律不遵守折射定律折射光線(xiàn)在入射面內(nèi)折射光線(xiàn)不在平面內(nèi)在晶體內(nèi)沿任一方向的速度都相同在晶體內(nèi)沿任一方向的速度都不相同o光e光ordinaryextraordinary780102078078010201020光軸光軸：在方解石這類(lèi)晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線(xiàn)沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。稱(chēng)這一方向?yàn)榫w的光軸。單軸晶體：只有一個(gè)光軸（方解石、石英）雙軸晶體：有兩個(gè)光軸（云母、硫磺）二、晶體的光軸主平面：光的傳播方向與晶體光軸的平面注意：O光及e光都為線(xiàn)偏振

7、光。O光的振動(dòng)方向垂直于它的主平面；e光的振動(dòng)方向就在它的主平面內(nèi)。三、晶體的主平面o光光軸o光的主平面e光光軸e光的主平面光軸在入射面時(shí)，o光主平面和e光主平面重合，此時(shí)o光振動(dòng)方向和e光振動(dòng)方向相互垂直.一般情況下，兩個(gè)主平面并不重合，所以o光和e光的光矢量方向也不相互垂直.四、晶體的主折射率o光沿不同方向的傳播速率相同，其波面是球面光軸光軸e光主折射率e光沿不同方向的傳播速率不相同，其波面是以光軸為軸的旋轉(zhuǎn)橢球面.光的雙折射實(shí)質(zhì)上是由于光在晶體中的傳播速率與光的傳播方向和光的偏振狀態(tài)有關(guān).ne>no正晶體ne

8、o負(fù)晶體?光軸?光軸ACDFE.oeo光軸i(1)平面波傾斜入射方解石晶體e五、惠更斯作圖法（2）入射光斜入射，光軸沿垂直方向光軸E.oACDiFeoe光軸?（3）垂直入射，光軸沿豎直方向光軸oeoeAD一、尼科耳棱鏡680§15.15尼科耳棱鏡渥拉斯頓棱鏡波晶片710尼科耳棱鏡的制作過(guò)程680680680加拿大樹(shù)膠n加=1.55