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設兩束自然光：I2=2解設兩束單色自然光的強度分別為I10I20 2

2經過檢偏器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，正入射及掠入射時反射光均當光從光密到光疏質正入射時反射光無半波損（掠入射時發(fā)生全反射（2）、介質板放于n1nn1;n1n任何情況入射，經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