偏振光基礎(chǔ)原理課件

偏振光基礎(chǔ)原理2011.11.2412/26/2022光的電磁學(xué)基礎(chǔ)光的偏振12/26/2022光的電磁學(xué)基礎(chǔ)Maxwell方程組電磁波的傳播光波與電磁波12/26/20221.2Maxwell方程組

12/26/20222.電磁波傳播由Maxwell方程我們可以知道電磁波是電磁場的一種運動形態(tài)。電與磁可說是一體兩面，電流會產(chǎn)生磁場，變動的磁場則會產(chǎn)生電流。變化的電場和變化的磁場構(gòu)成了一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波。電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進(jìn)方向三者互相垂直。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變。v0HE圖1.1電磁波傳播12/26/2022

12/26/20223.光波與電磁波

光矢量從波動光學(xué)的觀點看，光是極高頻的電磁波。通常所說的光擾動或光振動是指光的電場強度E和磁場強度B。由于光許多方面的效應(yīng)主要通過其電場的作用表現(xiàn)出來，所以常把光波的電場強度E（矢量）成為光矢量。光的振動可簡單理解為隨時間變化和空間變化的光矢量。

光是橫波

由于光波屬于電磁波，光矢量振動方向與傳播方向垂直，因此光是一種橫波。

圖1.2橫波振動與傳播方向垂直12/26/20221.偏振現(xiàn)象1.1什么是偏振定義：偏振是指波在與傳播方向垂直的某些方向上振動較強，而另一些方向（通常是垂直方向）則較弱甚至沒有振動的現(xiàn)象。1.2光波具有偏振性光波是橫波，在與光傳播方向相垂直的方向上光矢量的振動強度存在不均勻現(xiàn)象。所以光波具有偏振性。最常見的偏振光有五種自然光、部分偏振光、橢圓偏振光和圓偏振光、線偏振光。圖2.1馬呂斯12/26/2022

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(2.6)(2.5)(2.7)12/26/2022

(2.8)(2.9)(2.10)12/26/2022

(2.11)12/26/2022

12/26/20222.2不相干偏振當(dāng)偏振光的X，Y分量相位有固定關(guān)系時，合成的光矢量為線偏振，圓偏振及橢圓偏振。當(dāng)相位無固定關(guān)系時，合成的光矢量為自然光和部分偏振光（1）自然光一束自然光可分解為兩束振動方向相互垂直的、等幅的、無固定相位關(guān)系的線偏振光。沒有優(yōu)勢方向自然光的分解12/26/2022補充什么是偏振定義：偏振是指波在與傳播方向垂直的某些方向上振動較強，而另一些方向（通常是垂直方向）則較弱甚至沒有振動的現(xiàn)象。光是怎么樣產(chǎn)生的？怎么理解？？12/26/2022光的波粒二象性光既是一種粒子，也是一種波。在不同的條件下表現(xiàn)出不同的特性。光具有波粒二象性。光的產(chǎn)生電子在不同能級之間的躍遷會產(chǎn)生不同頻率的光，每次都是一份份的發(fā)出的。稱為光量子。因此，初始狀態(tài)的每份光振動方向不同，是隨機分布的。可利用不同的光源產(chǎn)生不同狀態(tài)的光。愛因斯坦光量子發(fā)射示意圖電子躍遷12/26/2022自然光：在垂直于光傳播方向的平面上，光矢量在各個可能方向上的取向是均勻的，光矢量的大小、方向具有無規(guī)律性變化，這種光稱為自然光，也稱為完全非偏振。

..............電燈太陽12/26/2022部分偏振光：光波包含一切可能方向