河南理工大学物理课件清华大学出版社大学物理第15章

1 I 2 = I1 cos = I0 cos2 2
2
n2 tan i0 = n1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0 + i0 = 2
本节介绍双折射现象。 15.4.1 双折射现象 15.4.2 光轴 主平面 15.4.3 双折射现象的解释 15.4.4 尼科耳棱镜
若光入射到一些特殊的物质（如方解石晶体） 表面上时，可以观察到折射光沿着不同的角度分解 成两束，这种现象是由晶体的各向异性造成的，称 为双折射，能够产生双折射现象的晶体称为双折射 晶体。 一束折射光始终遵循折射定律，这部分光称为 寻常光（o光）； 另一部分光则不遵循折射定律， 其传播速度随着入射光方向的变化而变化，这部分 光称为非常光（e光）。
o光和e光都是线偏振光
晶体的内部总存在一个确定的方向，沿着这个 方向传播时，寻常光和非寻常光并没有分开，即此 时不发生双折射现象。这一方向称为晶体的光轴。 有的晶体只有一个光轴，称为单轴晶体；有的 晶体有两个光轴，称为双轴晶体。在晶体中，把包 含光轴和任一已知光线所组成的平面称为主平面。 o光的振动方向垂直于o光的主平面，e光的振动 方向则平行于e光的主平面。
【学习目标】
理解自然光与偏振光的区别。 掌握马吕斯定律和布儒斯特定律。 了解双折射现象。 了解线偏振光的获得方法和检验方法。


15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6
自然光 偏振光 偏振片 马吕斯定律 反射光和折射光的偏振规律 双折射 椭圆偏振光和圆偏振光 *旋光现象
（ 2k - 1） 干涉相长 d = 2(no - ne ) k 干涉相消 d = (no - ne )
当偏振光通过某些透明的介质时，偏振光的振动 面将以光传播的方向为轴旋转一定的角度，具有这 种特性的物质称为旋光物质。 有的旋光物质可以使偏振光的偏振化方向沿顺时 针的方向旋转，这种物质称为右旋光；有的旋光物 质可以使偏振光的偏振化方向沿逆时针的方向旋转， 这种物质称为左旋光。
本节介绍马吕斯定律。 15.2.1 偏振片 15.2.2 马吕斯定律
从自然光可以获得偏振光，这样的过程称为起 偏。完成这样工作的光学器件称为起偏器。最常见 的起偏器之一就是偏振片。偏振片用特殊物质制成， 使其能够对某一方向的光振动产生强烈的吸收，而 让与之相垂直方向的振动最大限度地透过。通常把 偏振片透光的方向称为偏振片的偏振化方向或透振 方向。
光矢量只沿着垂直于其传播方向的某一个特定方 向振动时，称为线偏振光。通常把振动方向和传播 方向组成的平面称为振动平面。显然线偏振光的振 动平面是一个固定的平面，所以有时也把线偏振光 称为平面偏振光。 没有偏振特点的光称为自然光，也称自然偏振光。
光束两个振动方向上的分量强度不再相等，称为部分 偏振光。
当选用厚度不同的旋光物质时，旋转的角度也不同。 当选用厚度为d的旋光物质时，旋转角度
= d
旋光率
正晶体 ve < vo ne > no 负晶体 ve > vo ne < no
本节介绍椭圆偏振光和圆偏振光。 15.5.1 椭圆偏振光和圆偏振光 15.5.2 四分之一波片 15.5.3 偏振光的干涉
若选择晶片的厚度使寻常光和非寻常光的相位差 为 D = π / 2，可以让寻常光和非寻常光在晶片中的光 程差为四分之一个波长。满足上述条件的晶片称为四 分之一波片。