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1、第十四章物理2023/4/221第1页，此课件共16页哦自然光自然光圆偏振光圆偏振光部分偏振光部分偏振光线偏振光线偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光一、光的偏振态一、光的偏振态 1、线偏振光、线偏振光振动面振动面u(平面偏振光平面偏振光)光矢量只沿一个固定方向振动的光光矢量只沿一个固定方向振动的光光振动在屏幕内光振动在屏幕内光振动垂直于屏幕光振动垂直于屏幕2023/4/222第2页，此课件共16页哦2.自然光自然光在与传播方向垂直的平面内，光矢量沿在与传播方向垂直的平面内，光矢量沿各方向振动的概率均等各方向振动的概率均等,并且各方向光并且各方向光矢量的振幅相同矢量的振幅相同任何一个方向的光振动任何一个
2、方向的光振动,都可以看成由都可以看成由两个振动方向相互垂直，振幅相等，互两个振动方向相互垂直，振幅相等，互不相干的线偏振动光的叠加。不相干的线偏振动光的叠加。2023/4/223第3页，此课件共16页哦3.部分偏振光部分偏振光在与传播方向垂直的平面内，光矢量沿各方向振动的概率均在与传播方向垂直的平面内，光矢量沿各方向振动的概率均等等,但各方向光矢量的振幅不等但各方向光矢量的振幅不等4.椭圆偏振光和圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光右右旋旋椭椭圆圆偏偏振振光光左左旋旋圆圆偏偏振振光光2023/4/224第4页，此课件共16页哦获得线偏振光的方法获得线偏振光的方法二、偏振片的起偏二、偏振片的起偏起偏起偏
3、：将自然光变成线偏振光的过程将自然光变成线偏振光的过程检偏检偏：检验某束光是否为线偏振光的过程检验某束光是否为线偏振光的过程1.偏振片偏振片(二向色片二向色片)(1)定义定义:把具有二向色性的物质涂在透明的薄片上把具有二向色性的物质涂在透明的薄片上(2)二向色性二向色性:某些物质对不同方向的光振动具有选某些物质对不同方向的光振动具有选择吸收的性质择吸收的性质(3)特性特性:能吸收某一方向的光振动能吸收某一方向的光振动,让与这个方向垂直的让与这个方向垂直的光振动通过光振动通过(4)偏振化方向偏振化方向:让光振动通过的方向让光振动通过的方向偏振片的起偏偏振片的起偏反射、折射起偏反射、折射起偏双折射
4、起偏双折射起偏2023/4/225第5页，此课件共16页哦2.偏振片的起偏偏振片的起偏3.偏振片的检偏偏振片的检偏光强光强不发生变化不发生变化光强由光强由亮亮 暗暗 亮亮 暗暗光强光强发生强弱变化发生强弱变化,但但不出现消光位置不出现消光位置2023/4/226第6页，此课件共16页哦4.马吕斯定律马吕斯定律I0偏振化方向偏振化方向PI(1)当当=0,1800时时,I=I0两个两个光强最大位置光强最大位置(2)当当=900,2700时时,I=0两个两个消光位置消光位置(3)当当为其它值时为其它值时,0II02023/4/227第7页，此课件共16页哦布儒斯特角布儒斯特角三、反射和折射光的偏振三
5、、反射和折射光的偏振反射光反射光:部部分分偏偏振振光光偏振光偏振光2.布儒斯特定律布儒斯特定律1.反射光和折射光的偏振态反射光和折射光的偏振态垂直入射面垂直入射面振动振动的成分多的成分多折射光折射光:平行入射面平行入射面振动振动的成分多的成分多2023/4/228第8页，此课件共16页哦上表面上表面折射角折射角等于下表面等于下表面入射角入射角通常玻璃的反射率只有通常玻璃的反射率只有7.5%左左右，要以反射获得较强的偏振右，要以反射获得较强的偏振光，光，你有什么好主意？你有什么好主意？平行玻璃板平行玻璃板上表面上表面和和下表面下表面的反的反射光都是射光都是偏振光偏振光玻璃片堆玻璃片堆2023/4
6、/229第9页，此课件共16页哦例题例题：画出下列图中的反射光、折射光画出下列图中的反射光、折射光以及它们的偏振状态。以及它们的偏振状态。2023/4/2210第10页，此课件共16页哦寻常光寻常光 非常光非常光各向异性各向异性方解石方解石晶体晶体双双折折射射现现象象 1.双折射现象双折射现象(1)o光、光、e光特征光特征O光光:始终在入射面内始终在入射面内,并遵守折射定律并遵守折射定律e光光:一般不在入射面内一般不在入射面内,不遵守折射定律不遵守折射定律注意注意：寻常、非常寻常、非常指光在折射时指光在折射时 是否是否遵守折射定律，遵守折射定律，o光、光、e光也只在晶体内光也只在晶体内部才有意
7、义。部才有意义。2023/4/2211第11页，此课件共16页哦e o在入射角在入射角 时时o光、光、e光在晶体中具有不同的传播速度光在晶体中具有不同的传播速度o光：光：说明：说明：o光的传播速度在各个方向是相同的光的传播速度在各个方向是相同的e光：光：说明：说明：e光的传播速度在各个方向是不相同的光的传播速度在各个方向是不相同的o光光、e光都是线偏振光光都是线偏振光e光不沿原来方向传播光不沿原来方向传播o光沿原来方向传播光沿原来方向传播 2023/4/2212第12页，此课件共16页哦(2)描述晶体特征的术语描述晶体特征的术语晶体的光轴与晶体表面法线晶体的光轴与晶体表面法线所构成的平面所构成
8、的平面晶体中某折射光线与晶体光轴构成的平面晶体中某折射光线与晶体光轴构成的平面o光振动光振动 垂直于垂直于o光光的主平面的主平面e光振动光振动 平行于平行于 e光光的主平面的主平面晶体中的方向，晶体中的方向，双轴晶体双轴晶体：云母、硫磺云母、硫磺o光、光、e光光都在入射面内都在入射面内光轴光轴:沿此方向沿此方向o、e光速度相同光速度相同无双折无双折单轴晶体单轴晶体：石英、方解石石英、方解石主平面主平面:o光光光轴光轴e光光光轴光轴主截面主截面:入射面入射面主截面主截面主平面主平面重合重合2023/4/2213第13页，此课件共16页哦vev02.主速度、主折射率主速度、主折射率沿光轴方向沿光轴
9、方向e、o光速度相同光速度相同负负晶晶体体正正晶晶体体vo、ve 称晶体的主速度，相应的折射率no、ne 称晶体的主折射率vevo3.尼科耳棱镜尼科耳棱镜2023/4/2214第14页，此课件共16页哦自然光自然光部分偏振光部分偏振光线偏振光线偏振光小小 结结一、光的偏振态一、光的偏振态二、获得线偏振光的方法二、获得线偏振光的方法1。偏振片的起偏。偏振片的起偏马吕斯马吕斯定律定律2。反射和折射光的偏振。反射和折射光的偏振玻璃片堆反射玻璃片堆反射2023/4/2215第15页，此课件共16页哦寻常光寻常光 非常光非常光各向异性各向异性方解石方解石晶体晶体双双折折射射现现象象3。光的双折射现象。光
10、的双折射现象(1)o光、光、e光特征光特征O光光:遵守折射定律遵守折射定律e光光:不遵守折射定律不遵守折射定律o光的传播速度在各个方向是相同的光的传播速度在各个方向是相同的e光的传播速度在各个方向是不相同的光的传播速度在各个方向是不相同的o光光、e光都是线偏振光光都是线偏振光(2)描述晶体特征的术语描述晶体特征的术语晶体的光轴与晶体表面法线所构成的平面晶体的光轴与晶体表面法线所构成的平面晶体中某折射光线与晶体光轴构成的平面晶体中某折射光线与晶体光轴构成的平面o光振动光振动 垂直于垂直于o光光的主平面的主平面e光振动光振动 平行于平行于 e光光的主平面的主平面晶体中的方向，晶体中的方向，光轴光轴:沿此方向沿此方向o、e光速度相同光速度相同主平面主平面:主截面主截面:2023/4/2216第16页，此课件共16页哦