大學(xué)物理課件-偏振片的起偏和檢偏

第13章波動(dòng)光學(xué)基礎(chǔ)13.9線偏振光自然光13.10偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律13.11反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律光的偏振1.

自然光在垂直光傳播方向的平面內(nèi)光矢量沿任一個(gè)方向振動(dòng)幾率相等(各光矢量間無(wú)固定的相位關(guān)系)

自然光可分解為兩個(gè)振動(dòng)方向相互垂直的、等幅的、無(wú)固定相位關(guān)系的線偏振光。注意

二互相垂直方向是任選的

.13.9

線偏振光自然光沒(méi)有優(yōu)勢(shì)方向自然光的分解

各光矢量間無(wú)固定的相位關(guān)系.2.

線偏振光在垂直于光傳播方向的平面內(nèi)光矢 量只沿一個(gè)固定方向振動(dòng)E播傳方向振動(dòng)面·面對(duì)光的傳播方向看光振動(dòng)垂直板面光振動(dòng)平行板面圖示：13.9線偏振光自然光chsling3.

部分偏振光在垂直光傳播方向的平面內(nèi)光矢量的兩個(gè)分振動(dòng)強(qiáng)弱不相等

只有橫波才具有偏振現(xiàn)象。偏振是區(qū)別橫波和縱波的標(biāo)志。注意13.9線偏振光自然光chsling13.10

偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律13.10.1

起偏和檢偏

二向色性某些物質(zhì)能吸收某一方向的光振動(dòng),而只讓與這個(gè)方向垂直的光振動(dòng)通過(guò),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

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(guò)，這個(gè)方向叫此偏振片的偏振化方向.

起偏偏振化方向起偏器

思考

如何區(qū)分線偏振光、自然光和部分偏振光？

答：用檢偏器觀察，轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏器，若光強(qiáng)有變化且有消光現(xiàn)象，為線偏振光；光強(qiáng)有強(qiáng)弱變化但無(wú)消光為部分偏振光；光強(qiáng)無(wú)變化為自然光。

起偏器用于產(chǎn)生線偏振光的偏振片

檢偏器檢驗(yàn)一束光是否是線偏振光的偏振片。

13.10偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律chsling檢偏器

檢偏起偏器

13.10偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律chslingNM檢偏器起偏器NM

馬呂斯定律強(qiáng)度為的偏振光通過(guò)檢偏振器后,出射光的強(qiáng)度為13.10.2

馬呂斯定律

13.10偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律chsling

例1

有兩個(gè)偏振片,一個(gè)用作起偏器,一個(gè)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(guò)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(guò)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)度分別為和.經(jīng)過(guò)起偏器后光強(qiáng)分別為和.經(jīng)過(guò)檢偏器后

13.10偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律chsling

例一束自然光和偏振光的混合光，當(dāng)它通過(guò)一偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)取決于偏振片的取向，光強(qiáng)最大可以變化5倍，入射光束中自然光的光強(qiáng)各占總?cè)肷涔鈴?qiáng)的

（百分比）33.3%

13.10偏振片的起偏和檢偏馬呂斯定律chsling

如圖的裝置為偏振片，問(wèn)下列四種情況，屏上有無(wú)干涉條紋？1）去掉保留2）去掉保留3）去掉保留4）都保留.無(wú)（兩振動(dòng)互相垂直）無(wú)（兩振動(dòng)互相垂直）無(wú)（無(wú)恒定相位差）有

思考空氣

入射面入射光線和法線所成的平面.

反射光部分偏振光，垂直于入射面的振動(dòng)大于平行于入射面的振動(dòng).

折射光

部分偏振光，平行于入射面的振動(dòng)大于垂直于入射面的振動(dòng).理論和實(shí)驗(yàn)證明：反射光的偏振化程度與入射角有關(guān).1.光反射與折射時(shí)的偏振玻璃13.11

反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律反射光為完全偏振光，且振動(dòng)面垂直入射面，折射光為部分偏振光。當(dāng)時(shí)，1）反射光和折射光互相垂直.討論玻璃空氣2.

布儒斯特定律(或起偏角）

13.11反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律

chsling

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.玻璃玻璃

13.11反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律

chsling1空氣

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(wèn)在界面2的反射光是什么光？玻璃2

注意：一次起偏垂直入射面的振動(dòng)僅很小部分被反射（約15%）所以反射偏振光很弱。一般應(yīng)用玻璃片堆產(chǎn)生偏振光

13.11反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律

chsling注意

對(duì)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(guò)玻璃.利用玻璃片堆產(chǎn)生線偏振光

13.11反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律

chsling討論討論下列光線的反射和折射（起偏角）.

13.11反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律

chsling1.

制成偏光眼鏡，可觀看立體電影。2.若在所有汽車前窗玻璃和大燈前都裝上與地面成45角且向同一方向傾斜的偏振片，可以避免對(duì)方汽車燈光的晃眼。

3.在拍攝玻璃窗內(nèi)的物體時(shí)，去掉反射光的干擾.偏振片的用途

13.11反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律

chsling小結(jié)一、基本概念

線偏振光、自然光、部分偏振光、起偏、檢偏二、基本定律

馬呂斯定律：強(qiáng)度為的偏振光通過(guò)檢偏器后,透射光的強(qiáng)度為

布儒斯特定律：當(dāng)時(shí)，反射光為線偏振光，且振動(dòng)