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1、12-5 12-5 光的偏振光的偏振 偏振偏振偏振偏振横波的特征横波的特征横波的特征横波的特征 光的干涉和衍射说明光有波动性质，而光的偏振现象说明光是横波。能通过缝的波只有一个振动方向，即与缝一致的方向，这种现象叫偏振偏振是横波特有的性质。偏振是横波特有的性质。1865年，英国物理学家麦克斯韦从年，英国物理学家麦克斯韦从他的电磁场理论预言了电磁波的存他的电磁场理论预言了电磁波的存在，并认为光就是一种电磁波。在，并认为光就是一种电磁波。1881年去世。年去世。海因里希鲁道夫赫兹(1857年2月22日-1894年1月1日)德国物理学家，于1888年首先证实了无线电波的存在。并对电磁学有很大的贡献，
2、故频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。1850年傅科测定了光速，发现水中的光速是真空中的3/4。12-5-1 自然光与偏振光光是一种电磁波（横波）。电矢量光是一种电磁波（横波）。电矢量 与磁矢量与磁矢量 相相互垂直，它们分别又与电磁波的传播方向垂直。互垂直，它们分别又与电磁波的传播方向垂直。由由于起生理感光作用的是光振动于起生理感光作用的是光振动E，故偏振以，故偏振以E为准。为准。光振动：光振动：电磁波的电磁波的 振动。振动。光矢量：光矢量：电磁波的电磁波的 矢量。矢量。线偏振光：线偏振光：只含有一个光振动只含有一个光振动方向方向的光束。的光束。振动面：振动面：光振动方向与传播方向所确定的
3、平面。光振动方向与传播方向所确定的平面。E始终在E和传播方向所决定的振动面上，所以也叫平面偏振光平面偏振光自然光：自然光：在垂直于光传播方向上的平面内沿任意方在垂直于光传播方向上的平面内沿任意方向上向上 振动的振幅都相等。振动的振幅都相等。几率分布均等几率分布均等振动方向平行纸面叫平行平行振动的线偏振光振动的线偏振光振动方向垂直纸面叫垂直垂直振动的线偏振光振动的线偏振光部分偏振光：部分偏振光：某一方向的光振动比与之相垂直的另某一方向的光振动比与之相垂直的另一方向的光振动占优势。一方向的光振动占优势。平行振动占优的部分偏振光平行振动占优的部分偏振光垂直振动占优的部分偏振光垂直振动占优的部分偏振光
4、自然光的表示：自然光的表示：12-5-2 偏振片 马吕斯定律 偏振片：偏振片：能吸收某一方向的光振动，而只让与之垂能吸收某一方向的光振动，而只让与之垂直方向上的光振动通过的一种透明薄片。直方向上的光振动通过的一种透明薄片。偏振化方向：偏振化方向：允许通过的光振允许通过的光振动方向。动方向。偏振片的用途：偏振片的用途：“起偏起偏”和和“检偏检偏”自然光自然光起偏起偏 偏振光偏振光 检偏检偏偏振光偏振光马吕斯定律：马吕斯定律：光强为光强为 I1 的线偏振光，透过偏振片后，的线偏振光，透过偏振片后，其透射强度为：其透射强度为：I1为入射光为入射光强，强，I2为出射为出射光强，光强，为入射为入射光的偏
5、振方向光的偏振方向与出射光的偏与出射光的偏振方向之间的振方向之间的夹角。夹角。结论：结论：当旋转检偏器一周时，会出现两次全明和当旋转检偏器一周时，会出现两次全明和两次全暗。两次全暗。I0为自然光入射光强，为自然光入射光强，I为出射为出射光强，出射光的偏振方向为偏振片光强，出射光的偏振方向为偏振片的偏振化方向。的偏振化方向。1、自然光通过偏振片后光强减为原来的二分之一；、自然光通过偏振片后光强减为原来的二分之一；2、旋转偏振片，屏幕上光强不变。、旋转偏振片，屏幕上光强不变。旋 转 检 偏 器入射光I不变I变无消光I变有消光自然光部分偏振光线偏振光 怎怎样样才才能能将将偏偏振振光光偏偏振振方方向向
6、旋旋转转90度度？怎怎样样使使出出射射光光强强度度最最大大？例例13.一束光由自然光和线偏振光混合组成，当它通一束光由自然光和线偏振光混合组成，当它通过一偏振片时，发现透射光的强度随偏振片的转动可过一偏振片时，发现透射光的强度随偏振片的转动可以变化到五倍。求入射光中自然光和线偏振光的强度以变化到五倍。求入射光中自然光和线偏振光的强度各占入射光强度的几分之几？各占入射光强度的几分之几？解：解：设入射光强度：设入射光强度：I0；自然光强度：自然光强度：I10；偏振光强度偏振光强度:I20设通过偏振片后的光强分别为：设通过偏振片后的光强分别为：I，I1，I2 自然光以任意入射角i 入射时，反射光和折
7、射光均为部分偏振光。1、反射光中垂直振动强度大于平行振动强度2、折射光中平行振动强度大于垂直振动强度垂直、平行振动以入射面为准垂直、平行振动以入射面为准垂直振动 反射折射平行振动 折射反射适用于偏振光和部分偏振光12-5-3 反射光、折射光及散射光的偏振性 反射和折射光的偏振反射和折射光的偏振 布儒斯特定律：布儒斯特定律：当自然光以当自然光以布儒斯布儒斯特角特角入射到两不同介质入射到两不同介质的表面，其反射光为线的表面，其反射光为线偏振光，光振动垂直于偏振光，光振动垂直于入射面。入射面。布儒斯特角：布儒斯特角：当i=i0时1、反射光为垂直振动偏振光2、折射光平行偏振强度最大，但不是完全偏振光3
8、、反射光与折射光互相垂直n1n2折射定律：液晶显示器屏幕出射的光是线偏振光，因此，将一块偏振片在其前面旋转会出现亮场和暗场。驾驶员戴上偏振太阳镜可以防止马路反射光的炫目。驾驶员戴上偏振太阳镜可以防止马路反射光的炫目。照相机按上偏振镜照相机按上偏振镜可以产生不同的效可以产生不同的效果，看出来了吗？果，看出来了吗？流水画流水画 光源透过旋转的起偏器，成为振动方向旋转变化的线偏振光，通过背面涂有偏振材料（检偏器）的画面，由于透过光的明暗变化，使画面中途有偏振材料的部分“动了起来”。如何用两块普通玻璃产生和检查偏振光？以布儒斯特角入射以布儒斯特角入射线偏振光出射线偏振光出射 散射光的偏振性散射光的偏振性 部部分分偏偏振振光光 线线偏偏振振光光自然光自然光空气分子空气分子照相机镜头加装偏振片拍摄蓝蓝的天空如图所示的情况中，以自然光或线偏振光入射到界面时，折如图所示的情况中，以自然光或线偏振光入射到界面时，折射光和反射光各是什么性质的光？射光和反射光各是什么性质的光？iiiioioio计算和作图题4图iiiioioio