大學(xué)物理,光的偏正

1、11-6 光的偏振小組成員：拓椏楠 鄒靜鄧嘉 刁婉光的光的波動性波動性 光的干涉、衍射光的干涉、衍射 .光波是光波是橫波橫波 光的偏振光的偏振 .機械橫波與縱波的區(qū)別機械橫波與縱波的區(qū)別機械波穿過狹縫機械波穿過狹縫偏振性偏振性 普通光源中，大普通光源中，大量處在激發(fā)態(tài)的分子量處在激發(fā)態(tài)的分子和原子，在它們和原子，在它們躍遷躍遷到低能級的過程中會到低能級的過程中會輻射出光波輻射出光波。33C22C11C33C22C11C44C（a）輻射是斷續(xù)的、）輻射是斷續(xù)的、無規(guī)則的，每次發(fā)無規(guī)則的，每次發(fā)光持續(xù)的時間平均光持續(xù)的時間平均不超過不超過10-8s，即每，即每次只能發(fā)出一個有次只能發(fā)出一個有限長的

2、波列限長的波列.（b）發(fā)光彼此獨立、）發(fā)光彼此獨立、互不相關(guān)?；ゲ幌嚓P(guān)。1.1.光波的特點光波的特點 由于光源發(fā)光是由大量原子發(fā)光組成，每個原子由于光源發(fā)光是由大量原子發(fā)光組成，每個原子發(fā)光的振動方向都是隨機的，發(fā)光的振動方向都是隨機的， 和和 在各方向的振動在各方向的振動都存在都存在. . 平均看來，在垂直于傳播方向平面內(nèi)各方向平均看來，在垂直于傳播方向平面內(nèi)各方向振動概率相等，振動能量也均勻分布在各振動方向上，振動概率相等，振動能量也均勻分布在各振動方向上，稱為稱為自然光自然光，不具有偏振性，不具有偏振性，. .EHkEH 每個光矢量可分解每個光矢量可分解為兩等幅的相互垂直的為兩等幅的相互

3、垂直的振動振動. .光波中光波中引起人的視覺的只有引起人的視覺的只有 振動，振動， 為光為光矢量矢量EE符號表示符號表示 偏振光偏振光（線偏振光）（線偏振光）光振動只沿某一固定方向的光光振動只沿某一固定方向的光 .振動方向在紙面內(nèi)的線偏振光振動方向在紙面內(nèi)的線偏振光振動方向垂直紙面的線偏振光振動方向垂直紙面的線偏振光 部分偏振光部分偏振光 ：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)勢的光為部分偏振光直方向上的光振動占優(yōu)勢的光為部分偏振光 .在紙面內(nèi)振動較強的部分偏振光在紙面內(nèi)振動較強的部分偏振光垂直紙面振動較強的部分偏振光垂直紙面振動較強的部分偏振光二偏振片二偏振

4、片 起偏與檢偏起偏與檢偏 二向色性二向色性 : 某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動動 , , 而只讓與這個方向垂直的光振動通過而只讓與這個方向垂直的光振動通過, , 這種性這種性質(zhì)稱二向色性質(zhì)稱二向色性 . 偏振片偏振片 ： 涂有二向色性材料的透明薄片涂有二向色性材料的透明薄片 .將自然光變?yōu)槠窆獾倪^程稱為將自然光變?yōu)槠窆獾倪^程稱為起偏起偏檢驗?zāi)呈馐欠駷槠窆?，稱為檢驗?zāi)呈馐欠駷槠窆?，稱為檢偏檢偏 起起 偏偏 偏振化方向偏振化方向 ： 當(dāng)自然光照射在偏振片上當(dāng)自然光照射在偏振片上時，它只讓某一特定方向的光通過，這個方時，它只讓某一特定方向的光通過，這個方向叫此

5、偏振片的偏振化方向向叫此偏振片的偏振化方向 .通常在偏振片上通常在偏振片上用記號用記號“ ”表示表示. .021I偏振化方向偏振化方向0I起偏器起偏器起偏起偏將自然光轉(zhuǎn)變成偏振光的過程將自然光轉(zhuǎn)變成偏振光的過程. .檢偏檢偏檢測偏振光的過程檢測偏振光的過程. .檢偏器檢偏器起偏器起偏器檢偏器檢偏器 檢檢 偏偏起偏器起偏器 兩偏振片偏振化方向夾角為兩偏振片偏振化方向夾角為. 將通過將通過M的光矢量振幅的光矢量振幅A0，分解為平行于分解為平行于N 的分量的分量A1和垂直于和垂直于N的分量的分量A2. .1A2A0AMN20cosII 馬呂斯定律馬呂斯定律AAII220210cos02I0IMN20

6、cosIAAcos01光振動分量光振動分量A1可通過可通過N1，且，且空氣空氣i1ni玻璃玻璃2n 當(dāng)自然光入射到兩種介質(zhì)的交界面時，其反射光當(dāng)自然光入射到兩種介質(zhì)的交界面時，其反射光和折射光都是部分偏振光和折射光都是部分偏振光. 反射光中垂直于入射面的振動大于平行于入射面反射光中垂直于入射面的振動大于平行于入射面的振動；而折射光中平行于入射面的振動大于垂直于的振動；而折射光中平行于入射面的振動大于垂直于入射面的振動入射面的振動. .布儒斯特定律布儒斯特定律（1812年）年）反射光為完全偏振光，且振動面垂直入射反射光為完全偏振光，且振動面垂直入射面，折射光為部分偏振光面，折射光為部分偏振光12

7、0tannni 當(dāng)當(dāng) 時，時，0i0i1n玻璃玻璃2n空氣空氣這個特定的入射角稱為起偏振角或者這個特定的入射角稱為起偏振角或者布儒斯特角布儒斯特角.當(dāng)光線以當(dāng)光線以布儒斯特角入射時，布儒斯特角入射時，反射線與折射線垂直反射線與折射線垂直. .即即200ri0i1n2n0i0r證明：證明：由折射定律由折射定律1200sinsinnnri和布儒斯特定律和布儒斯特定律12000cossintannniii00cossinir0000cossinsinsiniiri02sini200ri注意注意 對于一般的光學(xué)玻璃對于一般的光學(xué)玻璃 , , 反射光的強反射光的強度約占入射光強度的度約占入射光強度的7.

8、5% , , 大部分光將透過大部分光將透過玻璃玻璃.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討論討論討論光線的反射和折射討論光線的反射和折射( (起偏角起偏角 )0i0i0i0iiiiI I 有變化有變化, , 最小值為零最小值為零( (消光消光) )是什么光？是什么光？I I 有變化有變化, ,但最小值不為零，但最小值不為零，是什么光？是什么光？I I 不變不變，是什么光？是什么光？慢慢旋轉(zhuǎn)檢偏片慢慢旋轉(zhuǎn)檢偏片, ,觀察透過偏振片的光的光強觀察透過偏振片的光的光強I I如何變化？如何變化？自然光自然光線偏振光線偏振光部分偏振光部分偏振光偏振光的應(yīng)用 在攝影鏡頭前加上偏振鏡消除反光 在拍攝表面光滑的物體，如玻璃器皿、水面、陳列櫥柜、油漆表面、塑料表面等，常常會出現(xiàn)耀斑或反光，這是由于光線的偏振而引