高二物理競賽反射與折射時(shí)光的偏振課件

1空氣入射面入射光線和法線所成的平面.反射光部分偏振光，垂直于入射面的振動(dòng)大于平行于入射面的振動(dòng).折射光

部分偏振光，平行于入射面的振動(dòng)大于垂直于入射面的振動(dòng).理論和實(shí)驗(yàn)證明：反射光的偏振化程度與入射角有關(guān).光反射與折射時(shí)的偏振2空氣布儒斯特定律（1812年）反射光為完全偏振光，且振動(dòng)面垂直入射面，折射光為部分偏振光。當(dāng)時(shí)，（1）反射光和折射光互相垂直.討論3

2）根據(jù)光的可逆性，當(dāng)入射光以角從介質(zhì)入射于界面時(shí)，此角即為布儒斯特角.4注意對(duì)于一般的光學(xué)玻璃,反射光的強(qiáng)度約占入射光強(qiáng)度的7.5%,大部分光將透過玻璃.利用玻璃片堆產(chǎn)生線偏振光5例15.4如圖所示為一玻璃三棱鏡，材料的折射率為n＝1.50，設(shè)光在棱鏡中傳播時(shí)能量不被吸收.問：(1)一束光強(qiáng)為I0的單色光，從空氣入射到棱鏡左側(cè)界面折射進(jìn)入棱鏡.若要求入射光全部能進(jìn)入棱鏡，對(duì)入射光和入射角有何要求？(2)若要求光束經(jīng)棱鏡從右側(cè)折射出來，強(qiáng)度仍保持不變，則對(duì)棱鏡頂角有何要求？6解

(1)要求入射光是振動(dòng)方向平行于入射面的線偏振光.入射角i01為(2)投射到界面AC的起偏振角i02為因?yàn)?/p>

從圖上的幾何關(guān)系可以看出

分子中的一個(gè)電子振動(dòng)時(shí)發(fā)出的光是偏振的，它的光振動(dòng)方向總是垂直于光的傳播方向(橫波)，并和電子的振動(dòng)方向在同一個(gè)平面內(nèi).但是，往各方向發(fā)出的光強(qiáng)度不同：在垂直于電子振動(dòng)的方向，強(qiáng)度最大；在沿電子振動(dòng)的方向，強(qiáng)度為零.

一束光射到一個(gè)微?；蚍肿由希蜁?huì)使其中的電子在光束內(nèi)的電場矢量的作用下振動(dòng).此類振動(dòng)中的電子會(huì)向其周圍四面八方發(fā)射同頻率的電磁波，即光.這種現(xiàn)象叫做光的散射.右圖表示了這種情形，O處有一電子沿豎直方向振動(dòng)，它發(fā)出的球面波向四周傳播，各條光線上的短線表示該方向上光振動(dòng)的方向，短線的長短大致表示該方向上光振動(dòng)的振幅.圖15.11振動(dòng)的電子發(fā)出的光的振幅和偏振方向示意圖

按照電磁理論，每個(gè)散射光波的振幅是與它的頻率的平方成正比，而其光強(qiáng)又和它的振幅的平方成正比，所以散射光的強(qiáng)度和光的頻率的4次方成正比.10學(xué)物理雙折射現(xiàn)象大

學(xué)物理一、雙折射現(xiàn)象尋常光和非常光恒量玻璃折射定律方解石晶體11ACBDoe尋常光（o光）遵守折射定律的光線非常光（e光）不遵守折射定律的光線（一般情況，非常光線不在入射面內(nèi)）實(shí)驗(yàn)證明：O光和光均為線偏振光.eo12

光軸在方解石這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象.稱這一方向?yàn)榫w的光軸.光軸AB光軸二、晶體的光軸與光線的主平面13光軸主截面：由光軸和晶體表面法線方向組成的平面當(dāng)入射面是主截面時(shí)，O

光的振動(dòng)垂直主截面；光的振動(dòng)平行于主截面.光軸

光

光14O光波陣面

光波陣面光軸

尋常光線在晶體中各方向上傳播速度相同.

常量非常光線晶體中各方向上傳播速度不同,隨方向改變而改變.為主折射率三、用惠更斯原理解釋雙折射現(xiàn)象15正晶體的晶體其e光波陣面橢球的長軸與光