理科物理光學(xué)精品課件

1、理科物理光學(xué)2012-12-201*第1頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四(2)、起偏與檢偏(3)、馬呂斯定律起偏器檢偏器透射偏振光的強度入射偏振光的強度振動面與偏振化方向的夾角小 結(jié)要 求1、了解光的五種偏振狀態(tài)2、理解偏振光的獲得方法和檢驗方法3、理解馬呂斯定律2012-12-202*第2頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四演示22-3 馬呂斯定律.mpg4、馬呂斯定律設(shè)偏振光的強度 I0 垂直入射偏振片，振動面與偏振化方向夾角如圖，透射光強度 I24-2 偏振光的獲得與檢驗2012-12-203*第3頁，共21頁，2022年，5月20日，16

2、點52分，星期四(1)光強明-暗-明變化，為線偏振光 (2)光強強弱變化，為部分偏振光或橢圓偏振光(3)光強不變化，為自然光或圓偏振光檢偏過程以光線為軸，旋轉(zhuǎn)P2 觀察透過P2 的光強24-2 偏振光的獲得與檢驗2012-12-204*第4頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四思考題P1 P2 垂直24-2 偏振光的獲得與檢驗2012-12-205*第5頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四 光強為 I0 的自然光相繼通過偏振片P1、P2、P3 ，光強變?yōu)?I0 / 8，已知 P1 P3 ，求 P1、P2 間夾角為多少?例題-1解：分析作圖2012-12

3、-206*第6頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四 自然光強度 I0，連續(xù)通過 4 塊偏振片，相鄰兩塊偏振片偏振化方向夾角30，忽略光的吸收，求透射光強度。例題-2解：2012-12-207*第7頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四例題-3 一束光是自然光和線偏振光的混合光，垂直通過一偏振片，若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強度的最大值是最小值的 5 倍，求入射光中自然光與線偏振光的強度之比。 解：設(shè)自然光強度I0 偏振光強度I1則：2012-12-208*第8頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四 24-3 反射光和折射

4、光的偏振(1)、反射光為部分偏振光，且垂直入射面的振動較強(2)、折射光也為部分偏振光，且平行入射面的振動較強自然光入射在兩種媒質(zhì)的分界面上時，會發(fā)生反射和折射。入射面-入射光線與法線所決定的平面。實驗發(fā)現(xiàn)2012-12-209*第9頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四布儒斯特定律當(dāng)入射角滿足稱為起偏角，布儒斯特角反射光與折射光線垂直由折射定律：反射光為線偏振光反射光矢量垂直入射面 24-3 反射光和折射光的偏振2012-12-2010*第10頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四 平行玻璃板上表面反射光是偏振光，上表面的折射角等于下表面的入射角。下表

5、面的反射光已知玻璃的折射率 n =1.5，求玻璃的布儒斯特角?例題-4解：下表面的反射光為完全線偏振光。2012-12-2011*第11頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四 自然光近于偏振光偏振光 反射光為完全線偏振光，但光強較弱；折射光為部分偏振光，但光強較強。欲使反射光增強，可以使用玻璃片堆，當(dāng)玻璃片足夠多時，反射光的強度加強；透射光逐漸成為偏振光，偏振化程度增強，偏振化方向與反射偏振光的垂直。演示22-4 布儒斯特定律.mpg2012-12-2012*第12頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四解：由布儒斯特定律利用此方法可以測量不透明媒質(zhì)的折射

6、率。 用布儒斯特定律不僅可以測量透明物體的折射率，而且還能測量不透明物體的折射率。已知某種不透明媒質(zhì)的布儒斯特角 求該種媒質(zhì)的折射率?例題-52012-12-2013*第13頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四畫出下列圖中的反射光、折射光以及它們的偏振狀態(tài)。例題-62012-12-2014*第14頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四1、光學(xué)各向同性媒質(zhì) 24-4 雙折射現(xiàn)象 光的傳播速度與光的傳播方向無關(guān)；與光的偏振狀態(tài)無關(guān)。 點光源發(fā)光，任意時刻的波陣面都是球面。例如：玻璃、水光在兩種媒質(zhì)分界面上發(fā)生的反射和折射，遵循反射定律和折射定律。2012-

7、12-2015*第15頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四2、光學(xué)各向異性媒質(zhì)光在各向異性媒質(zhì)傳播時，光的傳播速度與光傳播方向有關(guān)；與光的偏振狀態(tài)有關(guān)。例如： 石英、方解石。 演示22-5 光的雙折射現(xiàn)象.swf 演示22-6 光的雙折射實驗.mpg 24-4 雙折射現(xiàn)象2012-12-2016*第16頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四3、雙折射現(xiàn)象一束自然光入射在各向異性媒質(zhì)分界面上，產(chǎn)生兩束折射光。實驗發(fā)現(xiàn)：兩束光折射光中一條總是遵循折射定律-稱為尋常光線- o 光另一條不遵循折射定律-稱為非常光線- e 光用檢偏器檢驗發(fā)現(xiàn)-o 光、e 光都是

8、線偏振光。注意：只有在各向異性晶體內(nèi)部有 o 光 e 光之分 24-4 雙折射現(xiàn)象2012-12-2017*第17頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四 光學(xué)各向異性的晶體內(nèi)，存在著特殊的方向，在該方向上，不產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象。該方向稱為晶體的光軸。注意：光軸是一個特定的方向，而不是特定的直線。單軸晶體-方解石、石英、紅寶石雙軸晶體-云母、硫磺、藍寶石4、晶體的光軸 24-4 雙折射現(xiàn)象2012-12-2018*第18頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四小 結(jié)(1)、光的偏振態(tài)常見的光矢量振動狀態(tài)偏振態(tài)包括 5 種：橢圓偏振光振動面-光矢量與光的傳播方向組成的平面。線偏振光自然光部分偏振光圓偏振光2012-12-2019*第19頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四(2)、起偏與檢偏(3)、馬呂斯定律起偏器檢偏器(4)、反射光為部分偏振光 折射光為部分偏振光透射偏振光的強度入射偏振光的強度振動面與偏振化方向的夾角2012-12-2020*第20頁，共21頁，2022年，5月20日，16點52分，星期四(5)、布儒斯特定律反射光為線偏振