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1、偏振光的产生与检验第1页，本讲稿共14页3部分偏振光部分偏振光：在垂直于光传播方向的平面上，各方向的光振动都存在，但他们的振幅不相等。部部 分分 偏偏振光振光部部分分偏偏振振光的分解光的分解图示法：图示法：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、不不等等幅幅的的、不不相相干干的线偏振光。的线偏振光。平行板面的光振动较强平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强垂直板面的光振动较强二、二、二、二、起偏和检偏起偏和检偏起偏和检偏起偏和检偏偏振片偏振片（二向色性）：只让自然光中某一方向上的光通过，其他方向的光全部被吸收，能够起这种作用的光学元件叫偏振片。表示偏
2、振化方向第2页，本讲稿共14页 起偏的原理起偏的原理：利用某些材料在光学性利用某些材料在光学性 质上的各向异性。质上的各向异性。1.起偏器：起偏器：能够产生线偏振光的光学器件。偏振片偏振片微晶型微晶型电气石晶片电气石晶片非偏振光非偏振光线偏振光线偏振光光轴光轴分子型分子型x yzz 入射入射电磁波电磁波线栅起偏器线栅起偏器第3页，本讲稿共14页检检偏器：偏器：能够检验一束光是否是线偏振光的光学元件。I 不变不变待检光是什么光待检光是什么光 I 变，有消光变，有消光待检光是什么光待检光是什么光 I 变，无消光变，无消光待检光待检光是什么光是什么光 检偏：用偏振器件分析、检验光的偏振态检偏：用偏振
3、器件分析、检验光的偏振态P I0IP E0 E=E0cos 三、三、三、三、马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律第4页，本讲稿共14页马吕斯定律马吕斯定律消光消光P E0 E=E0cos 第5页，本讲稿共14页 例例题题1 1 用用两两偏偏振振片片平平行行放放置置作作为为起起偏偏器器和和检检偏偏器器。在在它它们们的的偏偏振振化化方方向向成成30300 0角角时时，观观测测一一光光源源，又又在在成成60600 0角角时时，观观察察同同一一位位置置处处的的另另一一光光源源，两两次次所所得得的的强强度度相等。求两光源照到起偏器上光强之比。相等。求两光源照到起偏器上光强之比。解解:令令I I1 1
4、和和I I2 2分别为两光源照到起偏器上的分别为两光源照到起偏器上的光强。透过起偏器后，光的强度分别为光强。透过起偏器后，光的强度分别为I I1 1/2/2和和I I2 2/2/2。按照马吕斯定律，透过检偏器后光的强。按照马吕斯定律，透过检偏器后光的强度为度为所以所以但按题意但按题意即即第6页，本讲稿共14页四、四、四、四、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自然光反射和折射后自然光反射和折射后产生部分偏振光产生部分偏振光n1n2i irn1n2i0i0r0线偏振光线偏振光S自然光以自然光以 入射后反入射后反 射光为完全偏振光射光为完全偏振光 起偏振
5、角起偏振角第7页，本讲稿共14页五、五、五、五、布儒斯特定律布儒斯特定律布儒斯特定律布儒斯特定律实验证明：实验证明：i=i0 时，反射光只有时，反射光只有S分量分量i 0 布儒斯特角或布儒斯特角或 起偏角起偏角并且并且 i0+r0=90O 由由 有有 布儒斯特定律布儒斯特定律n1n2i0i0r0线偏振光线偏振光S 对空气与玻璃组合的情况对空气与玻璃组合的情况n n1 1 =1.00(=1.00(空气空气),),若若n n2 2=1.50=1.50(玻璃玻璃)，则：，则：第8页，本讲稿共14页玻璃片堆：用以增大反射光的强度和折射光玻璃片堆：用以增大反射光的强度和折射光 的偏振化程度。的偏振化程度
6、。当当i i=i i0 0时，反射光强度时，反射光强度I I和反射光的强度和反射光的强度I I 之比为之比为自然光从空气自然光从空气玻璃玻璃i0(接近线偏振光接近线偏振光)5.1 5.1 玻璃片堆玻璃片堆第9页，本讲稿共14页 5.2 5.2 玻璃片堆玻璃片堆检偏检偏若反射光光强不变则入射光是自然若反射光光强不变则入射光是自然光光若反射光光强变且有消光则入射若反射光光强变且有消光则入射光是线偏振光光是线偏振光i0 若反射光光强变且无消光则入射若反射光光强变且无消光则入射光是部分偏振光光是部分偏振光 让待检光以布儒斯特角让待检光以布儒斯特角 入射到界面上，以入射入射到界面上，以入射线为轴旋转界面
7、（保持线为轴旋转界面（保持 不变）不变）(接近线偏振光接近线偏振光)第10页，本讲稿共14页六、光的双折射六、光的双折射六、光的双折射六、光的双折射1 1、寻常光和非常光寻常光和非常光寻常光和非常光寻常光和非常光 一束入射光经某些晶一束入射光经某些晶体折射后可分成两束光线体折射后可分成两束光线的现象称为的现象称为双折射。双折射。实验表明，双折射现象中的两束折射光线都是实验表明，双折射现象中的两束折射光线都是线偏振线偏振光，光，分别称为寻常光和非常光分别称为寻常光和非常光。双折射现象双折射现象 注：注：产生偏振光的方法有三种，光通过偏振片、折射和反射、双折射可以产生偏振光。第11页，本讲稿共14
8、页n1n2irore(各向异各向异性媒质性媒质)自然光自然光o光光e光光寻常光（寻常光（o o光）：光）：遵从折射定律遵从折射定律非常光（非常光（e e光）光）:一般不遵从折射定律一般不遵从折射定律注意：注意：e e 光折射线也不一定在入射面内。光折射线也不一定在入射面内。第12页，本讲稿共14页11-9 旋光现象旋光现象1、旋光现象：、旋光现象：偏振光通过某些透明物质后，光矢量以传播方偏振光通过某些透明物质后，光矢量以传播方 向为轴线发生旋转。向为轴线发生旋转。第13页，本讲稿共14页 旋光物质旋光物质 d2、影响旋转角度的因素、影响旋转角度的因素 旋光率旋光率（1）通过固体物质）通过固体物质（2）通过旋光物质溶液）通过旋光物质溶液3、左旋与右旋、左旋与右旋（与分子结构有关）（与分子结构有关）4、旋转角度的检测与旋光仪原理、旋转角度的检测与旋光仪原理第14页，本讲稿共14页