Ch(光的偏振)精讲VIP免费

§15-1自然光与偏振光一、光的偏振性（Polarization）光是电磁波在人眼视觉范围内的波段0.4m0.7m。对应红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光。电磁波是横波由光的振动方向带来的特性，称作光的偏振性。光的生理作用，感光现象，实际都是电矢量在起作用。HHESE第十五章光的偏振（PolarizationofLight）第一页，共三十页。二、光偏振态的分类1.自然光：在垂直于传播方向的平面内，若光矢量E在所有方向上是均匀轴对称分布的，称为自然光。••••••2.线偏振光：只含单一方向光振动的光。也称完全偏振光、平面偏振光xyyxIII0021IIIyxXY••••迎光矢量图可沿两个方向分解••••第二页，共三十页。3.圆偏振光和椭圆偏振光：光矢量末点的运动轨迹是圆、正椭圆或斜椭圆。在迎光矢量图上，光矢量端点沿逆时针方向旋转的称为左旋偏振光；沿顺时针方向旋转的称为右旋偏振光。4.部分偏振光：某一方向振动比另一方向振动强自然光加线偏振光、自然光加椭圆偏振光、自然光加圆偏振光，都是部分偏振光。•••线偏光圆偏振光与椭圆偏振光可由互相垂直的振动叠加而成。第三页，共三十页。§15-2起偏和检偏马吕斯定律一、偏振片的起偏和检偏1.偏振片：“二相色性”的有机晶体，如硫酸碘奎宁、2.电气石或聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡后，在高温3.拉伸、烘干，然后粘在两个玻璃片之间就形成了偏4.片。它有一个特定的方向，只让平行与该方向的振通过。(1)偏振片的透振方向：（偏振化方向）（透光轴）用“”表示。例：制作：透明基片上蒸镀一层晶粒。•••1P2P第四页，共三十页。2.起偏和检偏——例：P1是起偏片,P2是检偏片。P2旋转，当P2与P1的透光轴平行时，透射最强。反之，当P2与P1的透光轴垂直时，无透射——消光现象。其它情况，介于二者之间。旋转一周过程中，出现两次最亮，两次最暗。其它情况随旋转而变化，变化的规律服从“马吕斯定律”。••••••(2)起偏器：能由自然光获得线偏振光的器件。•••1P2P(3)检验器：用作检测是否是偏振光的器件。演示起偏与检偏第五页，共三十页。20cosII一束光强为的线偏光，透过检偏器以后，透射光强为：0I为线偏光的光振动方向与检偏器透振方向间的夹角。cos0AA22020cosAAII二、马吕斯定律(E.L.Malus’)（1808年）•••1P2P法国物理学家，巴黎科学院院士。1808年确定了马吕斯定律，发现反射时光的偏振。1811年发现折射时光的偏振现象。提出确定晶体光轴的方法，研制出一系列偏振仪器。1P2P0Acos0AA第六页，共三十页。[例题1]光强为I0的自然光通过两透振方向夹角为45度的偏振片，之后光强为多少？解：经第一偏振片后，光强变为：201II故经第二偏振片后，光强变为：45cos21202II041I••••••0I20IMo一束光强为的自然光透过起偏器，透射光强为：0I2/0I第七页，共三十页。[例题2]强度为Ia的自然光与Ib的线偏振光混合而成一束入射光，垂直照射到一偏振片上，如以入射光的方向为轴旋转偏振片时，出射光出现的最大值与最小值之比为n，求：Ia/Ib与n的关系解：baIII2max2minaII由题意知：nIIIaba2/)2(则有：nIIab21即：21nIIab第八页，共三十页。[例题3]自然光入射到叠放在一起的两个偏振片后，(1)透射光强是最大透射光强的1/3，求两偏振片透振方向的夹角；(2)透射光强是自然光强的1/3，求两偏振片透振方向的夹角。3/1cos207.543/1arccos3/2cos205.353/2arccos解:(1)mmIII31cos22•••1P2P0I2ImI(2)021IIm0202231cos21cosIIIIm第九页，共三十页。[例题4]：光强的调制。在透振方向正交的起偏器M和检偏器N之间，插入一片以角速度旋转的理想偏振片P，入射自然光强为I0，试求由系统出射的光强是多少？NMttAAcossin)2/0（出)4cos1)(16/(cossin)2/0220tIttII（出)cos1(212sin每旋转偏振片P一周，输出光强有“四明四零”。t=00,900,1800,2700时，输出光强为零。t=450,1350,2250,3150时，输出光强为I0/8。P•••MNtP第十页，共三十页。§15-3反射和折射光的偏振一、反射与折射的偏振马吕斯...