桂電2013大物AII_偏振

1、機械波穿過狹縫機械波穿過狹縫機械橫波與縱波的區(qū)別：機械橫波與縱波的區(qū)別： 在光波中每一點都有一振動的電場強度矢量在光波中每一點都有一振動的電場強度矢量 和磁場強和磁場強度矢量度矢量 ， 、 及光波傳播方向的方向是互相垂直的，及光波傳播方向的方向是互相垂直的， 如圖：如圖：EHHE自然光自然光 ：光矢量在所有可能的方向上的振幅光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等。都相等。符號表示符號表示vE通常通常以兩以兩套套互相互相垂直垂直的的、互為獨立互為獨立的的、振幅相等的光振動振幅相等的光振動來來表示表示 ， 并各并各具有具有一半一半的振動能量的振動能量 。光的偏振性：光的偏振性：偏振光（線偏振光）：偏

2、振光（線偏振光）：符號表示符號表示光振動只沿某一固定方向。光振動只沿某一固定方向。光的偏振性：光的偏振性：某一方向的光振動比與之垂某一方向的光振動比與之垂直方向上的光振動占優(yōu)勢。直方向上的光振動占優(yōu)勢。部分偏振光部分偏振光 ：符號表示符號表示橢圓偏振光、圓偏振光：橢圓偏振光、圓偏振光： 特點：光振動的方向隨時間改變。特點：光振動的方向隨時間改變。光的偏振性：光的偏振性：圓偏振光圓偏振光 ：光矢量的端點描繪的軌跡是圓，即只是光矢量光矢量的端點描繪的軌跡是圓，即只是光矢量的方向隨時間改變，光矢量的大小不隨時間改變的方向隨時間改變，光矢量的大小不隨時間改變橢圓偏振光橢圓偏振光 ：光矢量的端點描繪的軌

3、跡是橢圓，即光矢量光矢量的端點描繪的軌跡是橢圓，即光矢量 的大小和方向都隨時間改變的大小和方向都隨時間改變偏振光的獲得：偏振光的獲得：偏振片偏振片 ：只能讓某方向的光振動通過而將與其垂直方向的光振只能讓某方向的光振動通過而將與其垂直方向的光振動吸收的透明薄片。動吸收的透明薄片。 起起 偏偏021I偏振化方向偏振化方向0I起偏器起偏器起偏器起偏器偏振光的檢測：偏振光的檢測： 檢檢 偏偏檢偏器檢偏器偏振光的檢測：偏振光的檢測： （1 1）線偏振光入射到偏振片上后，偏振片旋轉一周（以入射）線偏振光入射到偏振片上后，偏振片旋轉一周（以入射 光線為軸）過程中，發(fā)現(xiàn)透射光兩次最明和兩次消光。光線為軸）過程

4、中，發(fā)現(xiàn)透射光兩次最明和兩次消光。 ：偏振化方向轉過角度：偏振化方向轉過角度 （2 2）若自然光入射到偏振片上，則以入射光線為軸轉動一）若自然光入射到偏振片上，則以入射光線為軸轉動一周，則透射光光強不變。周，則透射光光強不變。 （3 3）若部分偏振光入射到偏振片上，則以入射光線為軸轉）若部分偏振光入射到偏振片上，則以入射光線為軸轉動一周，則透射光有兩次最明和兩次最暗（但不消光）。動一周，則透射光有兩次最明和兩次最暗（但不消光）。結論：結論： 用相互平行的一束自然光和一束線偏振光構成的混合用相互平行的一束自然光和一束線偏振光構成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的傳播方向為軸旋轉偏振光垂直照射在

5、一偏振片上，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片時，發(fā)現(xiàn)透射光強的最大值為最小值的片時，發(fā)現(xiàn)透射光強的最大值為最小值的5 5倍，則入射光中，倍，則入射光中，自然光強和線偏振光強之比為自然光強和線偏振光強之比為。例例12：2/1/0 II0IIIII 20max0min2IINME0E cos0EE 2020/EEII 檢偏器檢偏器起偏器起偏器0IIE0ENM 20cosII 馬呂斯定律：馬呂斯定律：強度為強度為 的偏振光通的偏振光通過檢偏振器后，過檢偏振器后， 出射光的強度為：出射光的強度為：0I馬呂斯定律：馬呂斯定律： 一束光強為的自然光，相繼通過三個偏振片一束光強為的自然光，相繼通過三個偏振片P1

6、P1、P2P2、P3P3后出射光強為后出射光強為 ，已知，已知P1P1和和P3P3的偏振化的偏振化方向相互垂直，方向相互垂直，若以入射光為軸，旋轉若以入射光為軸，旋轉P2P2，要使出射光，要使出射光的光強為零，的光強為零，P2P2最少要轉過的角度是多少？最少要轉過的角度是多少？練習練習6：0I8/0II 1P2P3PoI1I2I3IK自然光圖 16-121s2ss如圖的裝置如圖的裝置 為偏振片，問下列四種情況屏為偏振片，問下列四種情況屏上有無干涉條紋？上有無干涉條紋？pp,p,p211p2pp p451）去掉）去掉 保留保留 2）去掉）去掉 保留保留 3）去掉）去掉 保留保留 4）都保留。）都

7、保留。pp,21p,pp21p,pp,21p,p,pp無（兩振動互相垂直）無（兩振動互相垂直）2p1pp2p1p2p1pp p2p1p p2p1pp p例例13：無（兩振動互相垂直）無（兩振動互相垂直）無（無恒定相位差）無（無恒定相位差）有有空氣空氣i1ni玻璃玻璃2n光反射與折射時的偏振光反射與折射時的偏振0i0i1n玻璃玻璃2n空氣空氣起偏角起偏角布儒斯特定律：布儒斯特定律：120/tannni 當當 時，反射光為完全偏振光，且振時，反射光為完全偏振光，且振振動面垂直入射面，折射光為部分偏振光。振動面垂直入射面，折射光為部分偏振光。0i0i0iiii畫出下列光線的反射光和折射光（畫出下列光

8、線的反射光和折射光（起偏角起偏角 ）。）。0i例例14：根據(jù)光的根據(jù)光的可逆性可逆性，當入射光以，當入射光以 角從角從 介質入射于界面介質入射于界面時，此時，此 角即為布儒斯特角角即為布儒斯特角 。 2n1n 2n玻璃玻璃0i0i1n玻璃玻璃2n0i光反射與折射時的偏振光反射與折射時的偏振有折射率分別為、的兩種介質，當自然光從第一有折射率分別為、的兩種介質，當自然光從第一種介質入射到第二種介質時，起偏角為，而自然光從第種介質入射到第二種介質時，起偏角為，而自然光從第二種介質入射到第一種介質時，起偏角為；若二種介質入射到第一種介質時，起偏角為；若 ，則兩種介質之間的折射率關系為：（）則兩種介質之

9、間的折射率關系為：（）D D、難以判斷。、難以判斷。1n2n0i0i0i0i21nn A A、21nn B B、21nn C C、C例例15： 如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1n1和和n2n2的兩種介質的交界面上，發(fā)生反射和折射。已知反射光的兩種介質的交界面上，發(fā)生反射和折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角是完全偏振光，那么折射角 的值為的值為 。 )(212nnarctg 例例16：0i0i1n1空氣空氣 一自然光自空氣射向一塊平板玻璃，入射角為布儒斯特一自然光自空氣射向一塊平板玻璃，入射角為布儒斯特角角 ，問，問 在界面在界面 2 2 的

10、反射光是什么光？的反射光是什么光？0i玻璃玻璃2n2思考：思考：利用利用玻璃片堆玻璃片堆產(chǎn)生產(chǎn)生線線偏振光偏振光0i動動 光光 學學波波 動動 光光 學學雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象：雙折射現(xiàn)象： oe SI1R2R對于各項異性的晶體，一束光射入晶體后，可以觀察到對于各項異性的晶體，一束光射入晶體后，可以觀察到有兩束折射光線的現(xiàn)象。尋常光（有兩束折射光線的現(xiàn)象。尋常光（o光）和非常光（光）和非常光（e光）都光）都是偏振光，且振動方向不相同。是偏振光，且振動方向不相同。光軸：光軸：AB光軸光軸光在晶體中沿某個特殊方向傳播時不發(fā)生雙折射，該光在晶體中沿某個

11、特殊方向傳播時不發(fā)生雙折射，該方向稱為晶體的方向稱為晶體的光軸光軸。主截面：主截面：晶體中某條光線與光軸構成的平面稱為晶體的晶體中某條光線與光軸構成的平面稱為晶體的主截面主截面。e光光光軸光軸e光的光的主截面主截面o光光光軸光軸o光的光的主截面主截面o光的振動面垂直于光的振動面垂直于o光的主平面光的主平面e光的振動面在光的振動面在e光的主平面內光的主平面內Ovev雙折射現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：雙折射現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：O光波陣面光波陣面 光波陣面光波陣面e光軸光軸evcn/e 尋常光線尋常光線 在晶體中各方在晶體中各方向上傳播速度相同。向上傳播速度相同。 oovcn/常量常量 非常光線非常光線 晶體中各方向晶體中各方向上傳播速度不同上傳播速度不同, ,隨方向改變隨方向改變而改變。而改變。稱為主折射率稱為主折射率enev垂直于光軸時，垂直于光軸時，立體圖片的制作：立體圖片的制作：使用偏振濾光