大二上課件11學長光學

3偏振光的強 偏振器自然光通過一個光學元件，成為偏振

偏振1偏振片是獲得線偏振光的平面片狀器件，通常用P表示1928年一位19歲 大學生（E.H.Land）發(fā)明的兩向色性的有機晶體，如硫酸碘奎寧、電氣石或聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡后，在高溫下拉伸、烘干，然后粘在兩個玻璃片之間就形成了偏振片。它有一個特定的方向，只讓平行與該方向的振23偏振片、起Polarizingsheets、polarizer偏振片、起起偏與檢偏起偏--從自然光獲得偏振檢偏--檢查某束光是否是偏振光起偏振器--從自然光獲得偏振光的裝檢偏振器--檢查某束光是否是偏振光偏振透明玻璃 1） unpolarized自然

透明玻璃片Thesheetwillsmitonlythosevectorsinacertaincharacteristicpo-larizingdirection.direction偏振

light偏振光5Applicationsofpolarizingsheets偏振片的用polarizer作起偏振器 yzer自然

自然

偏振 變675-3-2MalusIIII一個光強為I自的自然光經(jīng)過偏振器后，8I自的自然光I0E0自 E2

對自然光，在（0，2）間隨 12E2cos2d1E20 2 0

9起偏器檢偏器 入射到檢偏器I0時0IIcos2------Malus0：：2II0cos2I(I(

通通過消光現(xiàn)象可以確定入射光是否為偏振光的光路中插入檢偏器，檢偏器在自然光和圓偏振光的光路中插入檢偏器，檢偏器。度w光 為I0。求：出射光的光強隨時間的 自然

解：II0cos2cos2)I0II0I I0cosα αI0

3232P8 例題：有兩個偏振片,一個用作起偏器, 作檢偏器，當它們偏振化方向間的夾角為30度時,一束單色自然光穿過它們,出射光強為I1；當它們偏振化方向間的夾角為6060度時，另一束單色自單色自然光的強度I自I自然120I12Icos20起偏檢偏

I2I1=I2.求兩cos2I2Icoscos2I2Icos2I1I設(shè)兩束自然光：I2=2解設(shè)兩束單色自然光的強度分別為I10I20 2

2經(jīng)過檢偏器II10cos2

II20cos2

I20

cos2 II120I12Icos20

例題：楊氏雙縫實驗中，下述情況能否看到 2在（1）情況下，再加P1、P2，P1與P2透光方向垂，P與P1、P2透光方向成角。5-4反射和折射 1)Polarizationphenomenonofreflectionandn n 2r 2ri----定義兩個垂直分振動分量:S振動和PS振 圖

P振 P的方向：：振? 振

E、HD、B

DB

E H

i2

v

E sini-i

i1反射系數(shù)r

S

sinii 2sinicos 透射系數(shù) 2s 2 22

sin

i E1p'

-i2

tanii

1E2

2sini2cos1 sinii1 透射率T：透射光波和入射光波的能流之比Rr入射光能流入射光強sRsrspRprp

tan2i1i2 T透射光強入射光能流入射光強t

RT 收 r

Ts=1-

i2Tp=1-

r

tan2i1i2 tan2ii i10onnRsRp 2n1n2i190oRsRp

圖示n2=1.5時的反射率 ss2 21i2sin2i1i2 pp2tan21i2tani1i22反射和折射產(chǎn)生的偏由反射率曲線可知，RsRpRs 2sin2iRs 2sin2ii pp2tan21i2tani1i222時 2時i1i2時，2

n1sini1n2sin—Brewster：ib

n2n1n1=1,n2 ibtan1n2

~57

n1Malus

當入射角i1等于一特當入射角i1等于一特定角i0 時，使之滿足tgi0nn21時，反射光只有垂入射面的振動而無1thisparticulariofincidenceisin thepolarizingn refractedlightis partialpolarizedi1i部分偏振2

i1i2i2

RPRP22

Rp

一P振動的線偏振光。

sin2ii ~Polarizationoflightbyastackof problemsastackof

0

Theintensityofreflectedlightislow. refractedlightisstill izedlight gastackofglass 玻璃例題：測得從一池靜水的表面反射出來的 解 tanic仰角為 外腔式激光管加 特窗減少反射損失 ····· 特

激光輸有大約4%的反射損失(96%透入)。光在M1M2半波損 、單一界當光從光疏到光密質(zhì)，正入射及掠入射時反射光均當光從光密到光疏質(zhì)正入射時反射光無半波損（掠入射時發(fā)生全反射（2）、介質(zhì)板放于n1nn1;n1n任何情況入射，經(jīng)薄膜上下界面反射的光束1，2之間的光 n1nn2n1nn2任何情況下透射光均無半波

sin(ii

i1i2

sin(iiii1ii

xii2y

tan(i1i2

1,n1 1,n z

n1

xkr sin(kr

i1/

sin(ii r

i2

tan(ii yyn1

1,

z某些物質(zhì)可以選擇性地吸收掉兩個垂直振動分量 人造偏由電子可沿長鏈運動人造偏振 時使用的偏振眼立偏振片在液晶在拍攝玻璃窗內(nèi)的物體時，去掉反射光未裝未裝偏振裝偏（玻璃門表面的反光很

（駕駛員戴上偏 鏡可以防止馬路反射光的炫目照相機安上偏振鏡可以產(chǎn)生不同的效果，看出來偏光顯微鏡(polarizing研究對象 點：在鏡筒中加了兩塊偏振片 理：無樣品時，兩偏振片互相垂直，視野是暗的有雙折射性的生物組織：纖維、 、淀粉區(qū)別腫瘤細胞：常細胞對偏振光是左旋，而腫瘤 （電（電氣石二向色光的

MieRayleigh散射定律： 散 ：

Mie 考慮分子散射，分子在入射光的作用下受拍振動發(fā)出次級波—散射 光入射所激起的散射光，在不同的方向有不同的其它方向的散射部分偏振光 當陽光射入地球大氣層時，遇到大氣分子而被散射，在高空沒有多少塵粒子，故以分散射 散射)為主，散射光的光強與入射光的波長四次方成反比。陽光所含的七種色中紫、藍、青光等的波長短，被分子散射便強烈，而波長較長的橙光、紅光等被散射便弱在高空的散射光便以紫、藍、青光等為主，綜合的效果便使天空呈蔚藍塵粒和水滴的尺度一般大于等于可見光，這里的散射以米散射為主，米散射不遵從分子散射那樣的散射規(guī)律而是遵從更復雜的規(guī)律，和波長沒有明