大學(xué)物理下-偏振14

1、光的偏振10光是一種電磁橫波平面波 光矢量 矢量能引起人眼視覺和底片感光，叫做光矢量. 真空中的光速可見光的范圍光的波動性 光的干涉、衍射 .光波是橫波 光的偏振 .機(jī)械橫波與縱波的區(qū)別機(jī)械波穿過狹縫符號表示一自然光 偏振光 自然光 ：一般光源發(fā)出的光，包含各個方向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等 . 注意 各光矢量間無固定的相位關(guān)系 . 二互相垂直方向是任選的 .振動面 偏振光（線偏振光）符號表示光振動只沿某一固定方向的光 . 部分偏振光 ：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 .符號表示平行紙面內(nèi)強(qiáng)垂直紙面內(nèi)強(qiáng) 光矢量繞著光的傳播方向旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)角速度對應(yīng)光

2、的角頻率；對著光的傳播方向看去, 光矢量端點(diǎn)的軌跡是一個橢圓(圓)。橢圓（圓）偏振光：圓偏振光和橢圓偏振光 兩個相互垂直、同頻率、相位差確定的線偏振光的疊加橢圓（圓）偏振光當(dāng) 時(shí)為橢圓偏振光；當(dāng) ，且振幅相等時(shí)為圓偏振光。 yx z O yx z O y z y z右旋左旋傳播方向二偏振片 起偏與檢偏 二向色性: 某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動 , 而只讓與這個方向垂直的光振動通過, 這種性質(zhì)稱二向色性 . 偏振片：涂有二向色性材料的透明薄片 .六角形長對角線方向?yàn)楣廨SE自然光入射線偏振光出射1mm厚的電氣石晶體可把垂直于光軸振動的光矢量全部吸收！人造偏振片：透明聚乙烯淳片，強(qiáng)烈吸收某一方向上

3、的光振動，透射光成為線偏振光。 起 偏 偏振化方向 ： 當(dāng)自然光照射在偏振片上時(shí)，它只讓某一特定方向的光通過，這個方向叫此偏振片的偏振化方向 .偏振化方向起偏器.檢偏器自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光 I0 光強(qiáng)不變I = I0 /2檢偏器 檢 偏起偏器NM三馬呂斯定律（1808 年）檢偏器起偏器NM 馬呂斯定律 例 有兩個偏振片,一個用作起偏器, 一個用作檢偏器當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為 時(shí) , 一束單色自然光穿過它們, 出射光強(qiáng)為 ； 當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為 時(shí)，另一束單色自然光穿過它們 , 出射光強(qiáng)為 , 且 . 求兩束單色自然光的強(qiáng)度之比 . 解 設(shè)兩束單色自然光的強(qiáng)度分別為

4、I10 和 I20 . 經(jīng)過起偏器后光強(qiáng)分別為 和經(jīng)過檢偏器后例 三個偏振片P1P2P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為30，強(qiáng)度為I0的自然光垂直入射到偏振片P1上，并依次透過偏振片P1P2P3 ，則通過三個偏振片后的光強(qiáng)為多少?解END 在兩塊正交偏振片p1,p3 之間插入另一塊偏振片p2 ，光強(qiáng)為I0 的自然光垂直入射于偏振片p1 ，討論轉(zhuǎn)動p2 透過p3 的光強(qiáng)I與轉(zhuǎn)角的關(guān)系 .討論若 在 間變化， 如何變化？空氣玻璃 反射光 垂直入射面的振動大 偏振化程度與i有關(guān) 折射光 平行入射面的振動大光反射與折射時(shí)的偏振: 部分偏振光布儒斯特定律（1

5、815年）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當(dāng) 時(shí)，玻璃空氣(1)反射光和折射光互相垂直 .討論布儒斯特角i0, .玻璃玻璃 (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 .討論討論光線的反射和折射(起偏角 )例 水的折射率為1.33，空氣的折射率近似為1。求：（1）當(dāng)自然光從空氣射向靜水表面和（2）當(dāng)自然光從水里射向靜水表面而反射時(shí)的起偏角。 例 一自然光自空氣射向一塊平板玻璃，入射角為布儒斯特角 ,問在界面 2 的反射光是什么光？1空氣玻璃2注意 對于一般的光學(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.

6、利用玻璃片堆產(chǎn)生線偏振光 討論 如圖的裝置 為偏振片，問下列四種情況，屏上有無干涉條紋？偏振化方向無（兩振動互相垂直）(1)去掉 保留(2)去掉 保留(3)去掉 保留(4) 都保留無（兩振動互相垂直）無（無恒定相位差）有一 雙折射的尋常光和非尋常光動 光 學(xué)雙折射現(xiàn)象波 動 光 學(xué)恒量玻璃折 射 定 律方解石晶體光通過雙折射晶體 尋常光線（Ordinary ray)服從折射定律的光線 非常光線 (Extraordinary ray) 不服從折射定律的光線（一般情況，非常光不在入射面內(nèi)）1) Photoelasticity4) Determining directions5) Taking pi

7、ctures6) Three-dimensional movies3) Why are the skies blue? Why are the sunsets red? Application of Polarized Light2) Polarizing sunglassesApplication of Polarized Light1) PhotoelasticityApplication of Polarized Light2) Polarizing sunglassesApplication of Polarized Light3) Why are the skies blue? Wh

8、y are the sunsets red? This photo, taken with a 20mm wide-angle lens with linear polarizer, shows the high degree of linear polarization of the sky 90 degrees away from the sun. The region is so well-defined that the approximate solar altitude can be inferred from the tilt of the dark region of high

9、 polarization. Bees navigate to and from their hives Vikings navigate across the North SeaApplication of Polarized Light4) Determine directions PL CPL Application of Polarized Light5) Take picturesApplication of Polarized Light5) Take pictures Three-dimensional movies are actually two movies being shown at the same time through two projectors. The result of this arrangements of projectors and filters, is that the left eye sees the movie which is projected from the right projector while the right eye sees the movie which is projected from the left projector. This gives the v