光學(xué)教程 第五章1課件

1、現(xiàn)代光學(xué)第五章光的偏振1主要內(nèi)容5.1 自然光與偏振光5.2 線偏振光與自然偏振光5.3 光通過單軸晶體時的雙折射現(xiàn)象5.4 光在晶體中的波面5.5 光在晶體中的傳播方向5.6 偏振器件5.7 橢圓偏振光和圓偏振光5.8 偏振態(tài)的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)5.9 偏振光的干涉5.10 光的彈性效應(yīng)和電光效應(yīng)2第五章5.1 自然光與偏振光3v繩波： 彈簧波: 一、光的偏振性4縱波- 振動方向平行于傳播方向橫波- 振動方向垂直于傳播方向區(qū)別：橫波有偏振，縱波無偏振偏振: 波的振動方向相對于傳播方向的不對稱性。一、光的偏振性5光的五種偏振態(tài):2.自然光(非偏振光)1.平面偏振光(線偏振光)3.部分偏振光4.圓偏振光5

2、.橢圓偏振光一、光的偏振性71、平面偏振光（線偏振光）：光矢量沿一固定方向振動振動面Z線偏振光有確定的振動平面圖示法：2、振動面：光振動矢量與光傳播方向構(gòu)成的平面二、平面偏振光(線偏振光)8A、光矢量振動分布呈現(xiàn)時間、空間均勻性。B、自然光不是偏振光、大量原子的隨機(jī)輻射掩蓋了其偏振本性。 C、在垂直光線的平面內(nèi)，光矢量沿各方向振動的概率均等。自然光的特點(diǎn)：三、自然光XYZ10自然光可看成是振幅相同，振動方向相互垂直的兩非相干的線偏振光的迭加。 圖示法：xy三、自然光數(shù)學(xué)表達(dá)式11第五章5.2 線偏振光與部分偏振光12橫別扁擔(dān)進(jìn)不了城！一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光14起偏器檢偏器4、起偏器：用來

3、產(chǎn)生平面偏振光的偏振片。用途：使自然光變成線偏振光。5、檢偏器：用來檢驗(yàn)平面偏振光的偏振片。用途：鑒別自然光、線偏振光、部分偏振光。一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光15P1AP2P2P1P1P22.P1 和 P2 透振方向成角時過P1 的線偏振光光強(qiáng)為I從P2 出射光強(qiáng)為 I= A/2= I cos2一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光馬呂斯定律17P1P1P23. P1 和 P2 透振方向平行過P1 的線偏振光光強(qiáng)為I從P2 出射光強(qiáng)為 I = I cos20 = IP2一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光18P1P1P2P24.P1 和 P2 透振方向垂直時過P1 的線偏振光光強(qiáng)為I從P2 出射光強(qiáng)為 I=

4、I cos290= 0消光一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光19.檢偏器（1）、自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光 I0 光強(qiáng)不變I = I0 /220.檢偏器（1）、自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光 I0 光強(qiáng)不變I = I0 /221.檢偏器（1）、自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光 I0 光強(qiáng)不變I = I0 /222.檢偏器（1）、自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光 I0 光強(qiáng)不變I = I0 /224.檢偏器（1）、自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光 I0 光強(qiáng)不變I = I0 /225.起偏器檢偏器自然光線偏振光（2）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)變化！

5、27.（2）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化！28.自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化29.自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化！（2）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化30.自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化31.自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化32.自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化33.兩偏振片的偏振化方向相互垂直時光強(qiáng)為零！自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?/p>

6、2）、偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化34例題：光強(qiáng)為 I0 的自然光與光強(qiáng)為I2的線偏振光相繼通過偏振片P1、P2問：（1）P1不動、P2旋轉(zhuǎn)一周，光強(qiáng)如何變化（2）光強(qiáng)最大， P1和P2夾角為何？一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光P1P2I0P1P2I235又(無位相關(guān)聯(lián))1.反射光的偏振態(tài)二、反射光的偏振態(tài)36討論:（1）當(dāng)時，有合成一束自然光（2）當(dāng)時部分偏振光二、反射光的偏振態(tài).自然光分解成平行和垂直于入射面的分量反射光的S波比P 波強(qiáng)透射光的P 波比S 波強(qiáng)n1n2372、部分偏振光振動方向隨機(jī)變化，某一方向振幅最大（振動占優(yōu)勢），與其垂直方向振幅最小。/占優(yōu)部分偏振光的圖示法：占優(yōu)

7、二、反射光的偏振態(tài)=+38偏振度定義：Imax：強(qiáng)度最大方向光強(qiáng)Imin：強(qiáng)度最小方向光強(qiáng)偏振度最小，自然光部分偏振光偏振度最大，線偏振光例：用偏振片觀察部分偏振光，當(dāng)偏振片由對應(yīng)光強(qiáng)最大的位置轉(zhuǎn)過600，光強(qiáng)減為原來的一半，試求其中自然光與線偏光強(qiáng)之比及光束的偏振度。 P1二、反射光的偏振態(tài)39自然光線偏振光部分偏振光布儒斯特角3、布儒斯特定律 當(dāng)時二、反射光的偏振態(tài)40三、透射光的偏振態(tài)當(dāng)以布氏角入射時，反射光為線偏光，透射光偏振度最高。411、透射光的偏振態(tài) 如何使透射光變?yōu)榫€偏光？三、透射光的偏振態(tài)光矢量垂直于入射面的線偏振光反射光矢量平行于入射面的線偏振光透射多次折射！42四、偏振光的應(yīng)用1、激