光的偏振及相关知识VIP免费

24/12/251第五章光的偏振第五章光的偏振第五章第五章24/12/252§1自然光与偏振光一.光的偏振性1.定义偏振：偏振现象横波振动面E波振动方向对于传播方向的不对称性.2.偏振态的种类：椭圆偏振光自然光、平面偏振光(线偏振光)、部分偏振光、圆偏振光、24/12/253自然光（非偏振光）一般光源发出的光圆偏振光椭圆偏振光左旋右旋偏振态的分类部分偏振光完全偏振光左旋右旋平面偏振光（线偏振光）一般，用单色光讨论偏振态。24/12/254二.自然光与偏振光1平面偏振光(线偏振光)振动面E光矢量（）只在一个固定平面内沿单一方向振动的光叫线偏振光（也称平面偏振光）E光振动方向与传播方向决定的平面称为振动面·面对光的传播方向看24/12/255线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyExyxsinEEycosEEx表示法：·····光振动垂直板面光振动平行板面24/12/256独立、同一原子不同时刻发的光普通光源(自发辐射产生)一般发射自然光独立、不同原子同一时刻发的光··=(E2-E1)/hE1E2波列波列长L=ct发光时间t10-8s原子发光：瞬息万变的初相位；此起彼伏、方向不定的间歇振动。自发辐射跃迁2.自然光24/12/257自然光特点在垂直光线的平面内，光矢量沿各方向振动的概率均等.XYZE没有优势方向这种大量振幅相同、各种振动方向都有、彼此没有固定相位关系的光矢量的组合叫非偏振光或自然光。IIIyx21yxyxIIEEI2222总光强EyEx图示法可以分解为彼此独立、振幅相等、振动方向互相垂直、不相干的两束线偏振光.24/12/258xyz部分偏振光及其表示法垂直纸面的光振动较强在纸面内的光振动较强3.部分偏振光可以看成自然光和线偏振光的混合.偏振度minmaxminmaxIIIIP意义：对各种偏振程度不同的光给以定量描述。注意：Imax、Imin的方向必须相互垂直24/12/259偏振度minmaxminmaxIIIIP0﹤P1﹤平面偏振光:Imin=0，P=1自然光：Imax=Imin，P=0部分偏振光：PnPoPIIIIIPIo—总光强IP—偏振光的光强In—自然光的光强IP=0P=0自然光In=0P=1线偏振光24/12/2510§2线偏振光和部分线偏振光振动方向相互垂直的两列光波的叠加)](-[)(00kztiexpAt,zExx)](-[)(00kztiexpAt,zEyyyyxxeEeEt,z,y,xE)(振动垂直相位相同说明：一束线偏振光)]([)(0kztiexpy,xA自然光偏振片线偏振光?两束垂直、同相的线一.线偏振光的表示24/12/2511二.起偏和检偏1.起偏(1)物质的二向色性，(2)反射和折射，(3)双折射,(4)散射，….从自然光获得偏振光叫“起偏”，相应的光学器件叫“起偏器”。3.物质的二向色性起偏二向色性：如:电气石对o光和e光的吸收有很大差异.晶体对光振动选择吸收的特性。2.起偏的途径利用某种形式的不对称性,如24/12/2512电气石Z1mm厚的电气石可将o光吸收净，e光却有剩余——可制成偏振片.人造偏振片：聚乙烯醇加热拉伸碘液浸染玻片保护偏振片的透振方向：偏振片透过电矢量的方向。线偏振光用偏振片获得线偏振光偏振化方向Z偏振片出射光强021II24/12/2513偏振片--大分子物质对振动方向反映出吸收系数不同偏振化方向自然光振线偏光偏振片24/12/2514形象说明偏振片的原理通光方向腰横别扁担进不了城门24/12/25154.检偏用偏振器件分析、检验光束的偏振状态称“检偏”。偏振片既可“起偏”又可“检偏”。设入射光可能是自然光、线偏振光或部分偏振光，如何用偏振片来区分它们？以光线为轴转动P:I不变—？I变，有消光—？I变，无消光—？自然光线偏振光部分偏振光I?P待检光24/12/251602I0II0I0I起偏器1P检偏器2P21//PP21PP0I02I一般情况下I=？24/12/2517PI0IPE0E=E0cos,200EI20cosIImax00III，02I，马吕斯定律(1809)——消光2220cosIEE三.马吕斯定律三.马吕斯定律线偏振光经过偏振片前后的光强关系24/12/2518例题1用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在它们的偏振化方向成300角时，观测一光源，又在成600角时，观察同一位置处的另一光源，两次所得的强度相等。求两光源照到起偏器上光强之比。解:令I1和I2分别为两光源照到起偏器上的光强。透过起偏器后，光...