光的偏振性實(shí)用教案

1、17-12 光的偏振(pin zhn)性 馬呂斯定律一、橫波(hngb)的偏振性振動(dòng)面：光矢量E與傳播方向組成(z chn)的平面。偏振: E的振動(dòng)方向?qū)鞑シ较虻牟粚?duì)稱性。光矢量振動(dòng)面只有橫波才有偏振現(xiàn)象v0HE第1頁(yè)/共21頁(yè)第一頁(yè)，共22頁(yè)。二、線偏振光 自然光 部分(b fen)偏振光1、線偏振光面 對(duì) 光 的 傳 播(chunb)方向看線偏振光的表示法： 光振動(dòng)(zhndng)垂直板面光振動(dòng)平行板面第2頁(yè)/共21頁(yè)第二頁(yè)，共22頁(yè)。2、 自然光沒(méi)有優(yōu)勢(shì)方向自然光的分解 一束自然光可分解為兩束振動(dòng)方向(fngxing)相互垂直的、等幅的線偏振光。yxEE yxIII 自然光的表示法：2

2、IIIyx 光振動(dòng)(zhndng)的振幅在垂直于光波的傳播方向上，既有時(shí)間分布的均勻性，又有空間分布的均勻性。第3頁(yè)/共21頁(yè)第三頁(yè)，共22頁(yè)。3、部分(b fen)偏振光部分(b fen)偏振光的分解部分(b fen)偏振光 部分偏振光可分解為兩束振動(dòng)方向相互垂直的、不等幅的線偏振光。部分偏振光的表示法： 平行板面的光振動(dòng)較強(qiáng)垂直板面的光振動(dòng)較強(qiáng)第4頁(yè)/共21頁(yè)第四頁(yè)，共22頁(yè)。三、偏振片的起偏和檢偏2、偏振片的起偏：使自然光（或非偏振光）通過(guò)偏振片而獲得(hud)線偏振光的過(guò)程。1、偏振片 某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動(dòng)，而只讓與這個(gè)方向垂直的光振動(dòng)通過(guò)，即具有二向色性。把具有二向色性的材

3、料(cilio)涂敷于透明薄片上，就成為偏振片。允許通過(guò)的光的振動(dòng)方向叫做偏振片的偏振化方向。第5頁(yè)/共21頁(yè)第五頁(yè)，共22頁(yè)。3、馬呂斯定律(dngl)：線偏振光的振動(dòng)(zhndng)方向與偏振片偏振化方向之間的夾角。 線偏振光可沿兩個(gè)相互垂直(chuzh)的方向分解EEyEx yx sincosEEEEyx 第6頁(yè)/共21頁(yè)第六頁(yè)，共22頁(yè)。 20cosII 馬呂斯定律(dngl)I0IPP E0E=E0cos與偏振片的偏振化方向垂直的分量(fn ling)被吸收，與偏振片的偏振化方向平行的分量(fn ling)可以通過(guò)。 出射的光矢量(shling)和光強(qiáng)：當(dāng)入射光是偏振光時(shí)：E=E0c

4、os第7頁(yè)/共21頁(yè)第七頁(yè)，共22頁(yè)。方法(fngf)： 入射光入射到偏振片上，利用偏振片的旋轉(zhuǎn)(xunzhun)，觀察出射光的強(qiáng)度，來(lái)判斷入射光的性質(zhì)利用偏振片檢查(jinch)入射光的偏振性4、偏振片的檢偏第8頁(yè)/共21頁(yè)第八頁(yè)，共22頁(yè)。光屏當(dāng)自然光入射到檢偏器上時(shí)(shn sh)，旋轉(zhuǎn)檢偏器，光屏上的光強(qiáng)不變P第9頁(yè)/共21頁(yè)第九頁(yè)，共22頁(yè)。光屏 當(dāng)部分(b fen)偏振光入射到檢偏器上時(shí)，360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)檢偏器，光屏上的光強(qiáng)有暗明暗明的周期性變化，但無(wú)消光現(xiàn)象P第10頁(yè)/共21頁(yè)第十頁(yè)，共22頁(yè)。光屏當(dāng)偏振光入射到檢偏器上時(shí)(shn sh)，360度內(nèi)旋轉(zhuǎn)檢偏器，光屏上的光強(qiáng)有暗明暗

5、明的周期性變化，暗點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)消光現(xiàn)象。第11頁(yè)/共21頁(yè)第十一頁(yè)，共22頁(yè)。17-13 反射(fnsh)和折射光的偏振 反射和折射過(guò)程會(huì)使入射的自然光一定(ydng)程度的偏振化。當(dāng)光線以任意角入射時(shí)反射光和折射光都是部分偏振光，如圖。其中(qzhng)反射光中垂直入射面的振動(dòng)占主要地位。一、布儒斯特定律第12頁(yè)/共21頁(yè)第十二頁(yè)，共22頁(yè)。20 rii0當(dāng)光線(gungxin)以布儒斯特角i0入射時(shí)反射光為偏振光，如圖。光矢量垂直入射面振動(dòng)。120nni tg當(dāng)入射角為 i0 時(shí)，反射光和折射光正交，即其中(qzhng)：布儒斯特定律(dngl)第13頁(yè)/共21頁(yè)第十三頁(yè)，共22頁(yè)。二、利用(

6、lyng)玻璃片堆產(chǎn)生線偏振光i0(接近線偏振光)玻璃片堆 最后(zuhu)獲得兩束振動(dòng)面互相垂直的線偏振光第14頁(yè)/共21頁(yè)第十四頁(yè)，共22頁(yè)。17-14 雙折射一、雙折射現(xiàn)象(xinxing)、 尋常光和非常光第15頁(yè)/共21頁(yè)第十五頁(yè)，共22頁(yè)。雙折射： 對(duì)于各向異性晶體，一束光射入(sh r)晶體 后，可以觀察到有兩束折射光的現(xiàn)象。其一：遵守折射定律，稱為(chn wi)尋常光，或o光。 其二：不遵守折射(zhsh)定律稱為非常光，或e光。 o光和e光都是線偏振光。第16頁(yè)/共21頁(yè)第十六頁(yè)，共22頁(yè)。光光雙折射方解石晶第17頁(yè)/共21頁(yè)第十七頁(yè)，共22頁(yè)。二、o光、e光的偏振(pin

7、 zhn)化方向 當(dāng)光在晶體內(nèi)沿某個(gè)特殊方向傳播時(shí)不發(fā)生(fshng)雙折射，該方向稱為晶體的光軸。 “光軸”是一特殊的“方向”,不是(b shi)指一條直線。凡平行于此方向的直線均為光軸。單軸晶體：只有一個(gè)光軸的晶體雙軸晶體：有兩個(gè)光軸的晶體AB光軸102光軸：第18頁(yè)/共21頁(yè)第十八頁(yè)，共22頁(yè)。主截面：晶體表面(biomin)的法線方向與晶體光軸構(gòu)成的平面。o光的偏振(pin zhn)化方向垂直于主截面e光的偏振(pin zhn)化方向在主截面內(nèi)當(dāng)光線垂直入射到晶體表面時(shí)，出射的o光和e光都在主截面內(nèi)。結(jié)論：o光、e光是偏振化方向相互垂直的兩束偏振光。第19頁(yè)/共21頁(yè)第十九頁(yè)，共22頁(yè)。本 次 課 完第20頁(yè)/共21頁(yè)第二十頁(yè)，共22頁(yè)。感謝您的觀看(gunkn)！第21頁(yè)/共21頁(yè)第二十一頁(yè)，共22頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)17-12 光的偏振性 馬呂斯定律。一束自然光可分解為兩束振動(dòng)方向相互垂直的、等幅的線偏振光。使自然光（或非偏振光）通過(guò)偏振片而獲得線偏振光的過(guò)程。與偏振片的偏振化方向垂直的分量被吸收，。與偏振片的偏振化