17-5光的偏振PPT课件.ppt

第五次课第五次课第五次课第五次课 光的偏振性光的偏振性光的偏振性光的偏振性 本次课内容本次课内容本次课内容本次课内容17-12 17-12 17-12 17-12 光的偏振性光的偏振性光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律17-13 17-13 17-13 17-13 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振17-14 17-14 17-14 17-14 双折射双折射双折射双折射 课本课本课本课本P154161P154161P154161P1541611-17-12 17-12 光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律一、横波的偏振性一、横波的偏振性振动面：光矢量振动面：光矢量E E与传播方向组成的平面。与传播方向组成的平面。偏振偏振:E:E的振动方向对传播方向的不对称性。的振动方向对传播方向的不对称性。光矢量光矢量振动面振动面只有横波才有偏振现象只有横波才有偏振现象v0HE2-二、线偏振光二、线偏振光 自然光自然光 部分偏振光部分偏振光1 1、线偏振光、线偏振光面对光的传播方向看面对光的传播方向看线偏振光的表示法线偏振光的表示法：光振动垂直板面光振动垂直板面光振动平行板面光振动平行板面3-2 2、自然光自然光没有优势方向没有优势方向自然光的分解自然光的分解 一一束束自自然然光光可可分分解解为为两两束束振振动动方方向向相相互互垂垂直直的、等幅的线偏振光。的、等幅的线偏振光。自然光的表示法：自然光的表示法：光光振振动动的的振振幅幅在在垂垂直直于于光光波波的的传传播播方方向向上上，既既有有时时间间分分布布的的均均匀匀性性，又又有有空空间间分分布的均匀性。布的均匀性。4-3 3、部分偏振光、部分偏振光部分偏振光的分解部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光 部部分分偏偏振振光光可可分分解解为为两两束束振振动动方方向向相相互互垂垂直直的的、不等幅的线偏振光。不等幅的线偏振光。部分偏振光的表示法：部分偏振光的表示法：平行板面的平行板面的光振动较强光振动较强垂直板面的垂直板面的光振动较强光振动较强5-三、偏振片的起偏和检偏三、偏振片的起偏和检偏2 2、偏振片的起偏：、偏振片的起偏：使自然光（或非偏振光）通过偏振片而获得线偏使自然光（或非偏振光）通过偏振片而获得线偏振光的过程。振光的过程。1 1、偏振片、偏振片 某些物质能吸收某一方向的光振动，而只让与这个某些物质能吸收某一方向的光振动，而只让与这个方向垂直的光振动通过，即具有二向色性。把具有二方向垂直的光振动通过，即具有二向色性。把具有二向色性的材料涂敷于透明薄片上，就成为偏振片。向色性的材料涂敷于透明薄片上，就成为偏振片。允许通过的光的振动方向叫做偏振片的偏振化方向。允许通过的光的振动方向叫做偏振片的偏振化方向。6-3、马吕斯定律、马吕斯定律：线偏振光的振动方向与偏振片偏振化方向之间的夹角。线偏振光的振动方向与偏振片偏振化方向之间的夹角。线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyEx yx 7-马吕斯定律马吕斯定律 I0IPP E0 E=E0cos 与偏振片的偏振化方向垂直的分量被吸收，与偏振片的偏振化方向垂直的分量被吸收，与偏振片的偏振化方向平行的分量可以通过。与偏振片的偏振化方向平行的分量可以通过。出射的出射的光矢量和光矢量和光强：光强：当入射光是偏振光时：当入射光是偏振光时：E=EE=E0 0coscos8-方法：方法：方法：方法：入射光入射到偏振片上，利用偏振片的入射光入射到偏振片上，利用偏振片的入射光入射到偏振片上，利用偏振片的入射光入射到偏振片上，利用偏振片的旋转，观察出射光的强度，来判断入射光旋转，观察出射光的强度，来判断入射光旋转，观察出射光的强度，来判断入射光旋转，观察出射光的强度，来判断入射光的性质的性质的性质的性质利用偏振片检查入射光的偏振性利用偏振片检查入射光的偏振性利用偏振片检查入射光的偏振性利用偏振片检查入射光的偏振性4 4 4 4、偏振片的检偏、偏振片的检偏、偏振片的检偏、偏振片的检偏9-光光屏屏当自然光入射到检偏器上时，旋转检偏器，当自然光入射到检偏器上时，旋转检偏器，光屏上的光强不变光屏上的光强不变P10-光光屏屏 当部分偏振光入射到检偏器上时，当部分偏振光入射到检偏器上时，360度内度内旋转检偏器，光屏上的光强有暗明暗明的周期旋转检偏器，光屏上的光强有暗明暗明的周期性变化，但无消光现象性变化，但无消光现象P11-光光屏屏当偏振光入射到检偏器上时，当偏振光入射到检偏器上时，360度内旋转检偏度内旋转检偏器，光屏上的光强有暗明暗明的周期性变化，暗器，光屏上的光强有暗明暗明的周期性变化，暗点时出现消光现象。点时出现消光现象。12-17-13 17-13 17-13 17-13 反射和折射光的偏振反射和折射光的偏振反射和折射光的偏振反射和折射光的偏振 反射和折射过程会使入射的自然光一定程度的偏反射和折射过程会使入射的自然光一定程度的偏振化。振化。当光线以任意角入射时当光线以任意角入射时反射光和折射光都是部分反射光和折射光都是部分偏振光，如图。其中反射偏振光，如图。其中反射光中垂直入射面的振动占光中垂直入射面的振动占主要地位。主要地位。一、布儒斯特定律一、布儒斯特定律13-i0当光线以布儒斯特角当光线以布儒斯特角i0入射入射时反射光为偏振光，如图。时反射光为偏振光，如图。光矢量垂直入射面振动。光矢量垂直入射面振动。当入射角为当入射角为 i i0 0 时，反射光和折射光正交，时，反射光和折射光正交，即即其中：其中：布儒斯特定律布儒斯特定律14-二、利用玻璃片堆产生线偏振光二、利用玻璃片堆产生线偏振光二、利用玻璃片堆产生线偏振光二、利用玻璃片堆产生线偏振光i0(接近线偏振光接近线偏振光)玻璃片堆玻璃片堆最后获得两束振动面互相垂直的线偏振光最后获得两束振动面互相垂直的线偏振光15-17-14 17-14 17-14 17-14 双折射双折射双折射双折射一、双折射现象、一、双折射现象、寻常光和非常光寻常光和非常光16-双折射：双折射：对于各向异性晶体，一束光射入晶体对于各向异性晶体，一束光射入晶体 后，可以观察到有两束折射光的现象。后，可以观察到有两束折射光的现象。其一：遵守折射定律，其一：遵守折射定律，称为寻常光，或称为寻常光，或o o光。光。其二：不遵守折射定律其二：不遵守折射定律称为非常光，或称为非常光，或e e光。光。o o光和光和e e光都是线偏振光。光都是线偏振光。17-光光光光方解石晶体中的双折射方解石晶体中的双折射双双折折射射纸面纸面方方解解石石晶晶18-二、二、o o光、光、e e光的偏振化方向光的偏振化方向 当当光光在在晶晶体体内内沿沿某某个个特特殊殊方方向向传传播播时时不不发发生生双双折射，该方向称为晶体的光轴。折射，该方向称为晶体的光轴。“光光轴轴”是是一一特特殊殊的的“方方向向”,”,不不是是指指一一条条直线。直线。凡平行于此方向的直线均为光轴。凡平行于此方向的直线均为光轴。单轴晶体：只有一个光轴的晶体单轴晶体：只有一个光轴的晶体双轴晶体：有两个光轴的晶体双轴晶体：有两个光轴的晶体A AB B光轴光轴102102光轴：光轴：19-主截面：晶体表面的法线方向与晶体光轴构成的平面。主截面：晶体表面的法线方向与晶体光轴构成的平面。o o光的偏振化方向垂直于主截面光的偏振化方向垂直于主截面e e光的偏振化方向在主截面内光的偏振化方向在主截面内当光线垂直入射到晶体表面时，出射的当光线垂直入射到晶体表面时，出射的o o光光和和e e光都在主截面内。光都在主截面内。结论：结论：o o光、光、e e光是偏振化方向相互垂直的两束偏振光。光是偏振化方向相互垂直的两束偏振光。20-本本本本 次次次次 课课课课 完完完完21-