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1、第12章光的偏振第1页，本讲稿共41页偏振态:光矢量在与光传播方向垂直的平面内的 振动状态。线偏振光 自然光 部分偏振光 椭圆偏振光 圆偏振光二、线偏振光E播传方向振动面线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyEx yx面对光的传播方向看第2页，本讲稿共41页线偏振光的表示法：光振动垂直板面 光振动平行板面三.自然光没有优势方向 自然光的分解一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。自然光的表示法：第3页，本讲稿共41页四.部分偏振光部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。部分偏振光的表示法：平行板面的光振动较强
2、垂直板面的光振动较强 第4页，本讲稿共41页三、偏振片的起偏和检偏起偏：使自然光（或非偏振光）变成线偏振光的过程。偏振化方向自然光偏振片线偏振光 起偏的原理：利用某种光学的不对称性 起偏器:起偏的光学器件第5页，本讲稿共41页检偏：检查入射光的偏振性。I?P待检光I不变？是什么光I变，有消光？是什么光I变，无消光？是什么光 偏振片微晶型分子型x yzz线栅起偏器 入射电磁波非偏振光 线偏振光光轴电气石晶片 第6页，本讲稿共41页.起偏器检偏器自然光 线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化第7页，本讲稿共41页.起偏器 检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化第8页，本讲稿
3、共41页.起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化第9页，本讲稿共41页.起偏器检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化两偏振片的偏振化方向相互垂直 光强为零第10页，本讲稿共41页.起偏器 检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化第11页，本讲稿共41页.起偏器 检偏器自然光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化第12页，本讲稿共41页.检偏器自然光通过旋转的检偏器，光强不变自然光第13页，本讲稿共41页.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变第14页，本讲稿共41页.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变第15页，本讲
4、稿共41页.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变第16页，本讲稿共41页.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变第17页，本讲稿共41页.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变第18页，本讲稿共41页.检偏器自然光自然光通过旋转的检偏器，光强不变第19页，本讲稿共41页四.马吕斯定律 I0IPP E0E=E0cos 马吕斯定律（1809）消光-线偏振光的振动方向与检偏器的偏振化方向 之间的夹角。第20页，本讲稿共41页12-212-2由由反射反射引起的光的偏振引起的光的偏振反射和折射时光的偏振自然光部分偏振光反射和折射过程会使入射的自然光一定程度的偏振化部分偏振光第21页，
5、本讲稿共41页 反射光的偏振化程度和入射角有关，当入射角等于某一特定值i0且满足这时反射光成为线偏振光。布儒斯特定律布儒斯特定律自然光线偏振光部分偏振光起偏振角布儒斯特角第22页，本讲稿共41页利用玻璃片堆产生线偏振光利用玻璃片堆产生线偏振光i0(接近线偏振光)玻璃片堆最后获得两束振动面互相垂直的线偏振光第23页，本讲稿共41页12-3 12-3 由双折射引起的光的偏振由双折射引起的光的偏振一.双折射现象 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。n1n2irore(各向异性媒质)自然光寻常光线(o光)-遵守折射定律非常光线(e光)-不遵守折射定律o光和e光都是线偏振光
6、。第24页，本讲稿共41页光光 当方解石晶体旋转时，o光不动，e光围绕o光旋转双折射纸面方解石 晶体第25页，本讲稿共41页光光 当方解石晶体旋转时，oo光不动，e光围绕oo光旋转光旋转双折射纸面方解石 晶体第26页，本讲稿共41页光光 当方解石晶体旋转时，oo光不动，ee光围绕o光旋转双折射纸面方解石 晶体第27页，本讲稿共41页光 光 当方解石晶体旋转时，o光不动，ee光围绕o光旋转光旋转双折射纸面方解石 晶体第28页，本讲稿共41页二、晶体的光轴与主平面 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。“光轴”是一特殊的“方向”,不是指一条直线。凡平行于此方向的直线均
7、为光轴。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AB光轴102第29页，本讲稿共41页主平面：晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面。e光光轴e光的主平面o光光轴o光的主平面o光的振动面垂直于o光的主平面e光的振动面在e光的主平面内主截面：晶体表面的法线与晶体光轴构成的平面。第30页，本讲稿共41页晶体的主折射率，正晶体、负晶体光矢量振动方向与晶体光轴的夹角不同,光的传播速度也不同。第31页，本讲稿共41页 vot光轴光轴vetvoto光:e光:n0，ne称为晶体的主折射率正晶体:ne no负晶体:ne ve)负晶体(vo ve)子波源(e o)第32页，本讲稿共41页三.单轴晶
8、体中光传播的惠更斯作图法(e o)1.光轴平行晶体表面，自然光垂直入射 e oe o光轴晶体o,e在方向上虽没分开，但速度上是分开的。2.光轴平行晶体表面，且垂直入射面，自然光斜入射晶体光轴ir0reo oteteo ect第33页，本讲稿共41页12.4*由散射引起的光的偏振1.散射光的产生 pI()振荡电偶极子电磁辐射强度的角分布2.散射光的偏振zxpy入射自然光B 散射光(部分偏振光)散射光(线偏振光)散射光(自然光)第34页，本讲稿共41页12.5 旋光现象一.物质的旋光性使线偏振光的振动面发生旋转 旋光物质a 旋光率二.菲涅耳的解释线偏振光可看作是同频率、等振幅、有确定相位差的左(L
9、)、右(R)旋圆偏振光的合成。旋转的角度：d第35页，本讲稿共41页EELERo光通过旋光物质后，初相要滞后ELERE(a)(b)ELERERL同一时刻(a)(b)d设入射时L、R初相为0，旋光物质长d第36页，本讲稿共41页在出射面上:由图示，有：令 旋光率则第37页，本讲稿共41页三.量糖术对溶液有溶液的旋光率c 溶液的浓度溶液的比旋光率“量糖计”四.磁致旋光 d磁致旋光物质B旋转的角度V费德尔常量，第38页，本讲稿共41页 对自然旋光物质，振动面的左旋或右旋是由旋光物质本身决定的，与光的传播方向无关。反射镜入射光左旋反射镜反射光左旋第39页，本讲稿共41页对磁致旋光物质，光沿 与逆 方向传播，振动面旋向相反。反射镜反射光右旋B反射镜入射光左旋B第40页，本讲稿共41页光隔离器 消除反射光的干扰 BP M磁致旋光物质第41页，本讲稿共41页