椭圆偏振光和圆偏振光
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10
n1
n1
即： 全偏振角的正切等于相 对折射率
n2
sin i2
sin( 90 i10
13 布儒
自然光以布儒斯特角入射到透明介质堆上时， 透射光几乎是线偏振光，它的电矢量平行于入 射面。 在偏振光分析和激光技术中，广泛地应用 着反射起偏和透射起偏。
14
5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象 ——产生线偏振光的第三种方法
6
二、自然光 各个方向上电矢量的时间平均 值相等。 它可以看作是两个 振幅相同、振动相 互垂直的非相干的 线偏振光的叠加。
Ax A y
7
if : I A , I A
2 x x y 2 2 0 x y x
2
y
I then : I A A I I , I I . 2
16
一、双折射现象
同一束入射光折射后分成两束的现象。 寻常光（ordinary ray）: 遵从折射定律； 非常光（extraordinary ray）:不一定遵 从折射定律。
（ e光 ）
（O光）
17
二、光轴和主截面
⒈ 光轴：若改变入射光的方向，将发现 在晶体内存在着一些特殊的方向，沿着 这些特殊方向垂直入射的光并不发生双折 射，这些特殊的方向就称为晶体的光轴。
min
min
I I 0 , then : p :p1, 反射 光是线 偏振光 . — .偏振 度最大 的光 0 , then 1, 反射光是线偏振光 — 偏振度最大的光 ② if
min
min
9
5.2 产生线偏振光的两种方法
起 偏 与 检 偏
起偏器
检偏器
10
一、由二向色性产生线偏振光
1. 二向色性：
第五章
光的偏振
Chap.5 Polarization of Light
1
主 要 内 容
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 自然光与偏振光 线偏振光与部分偏振光 光通过单轴晶体时的双折射现象 光在晶体中的波面 光在晶体中的传播方向 偏振器件
2
5.7 5.8 5.9
椭圆偏振光和圆偏振光 偏振态的实验检验 偏振光的干涉
光中只剩下垂直于入射 面的分量，即反射光是 线 光中只剩下垂直于入射 面的分量，即
偏振光。这个特殊的入 射角称为全偏 儒斯特角，用 i10表示，
2
n2 n2 sin i10 sin i10 sin i10 tgi10 ( n2 n2 sin i10 tgi ) sin i10 i10 tgii10 sin( 90 ( i10 ) cos n1 n1 sin
101052, 7808
A D B C B C
18
光轴
A D
注意：光轴仅标志一定的方向, A 并不特指某条直线。 单轴晶体： 只有一个光轴的晶体。如方 B 解石（碳酸钙、冰洲石）、石 英（水晶）、红宝石等。 双轴晶体： 有两个光轴的晶体。如云母、 硫磺、黄玉等。
D
C
19
Biblioteka Baidu
⒉ 主平面： 包含晶体光轴和给定光线的平面 3. o,e光的性质 实验表明： 1）o光是线偏振光，振动方向 垂直于o光主平面. e光是线偏振光，振动方向 平行于e光主平面. 2) 当光轴在入射面内或垂直于 入射面时， o, e光的振动方 向相互垂直。
是指有些晶体对不同方向振动的电矢量， 具有选择吸收的性质。 偏振片：含有平行地排列起来的长链聚合物分 子的薄膜, 具有二向色性. 如：电气石（天然）、聚乙烯醇（人工）。 透振方向：垂直于长链方向。
产生平面 偏振光的偏振片。 用作起偏器，也 检验平面 偏振光的偏振片。 可以用做检偏器
11
偏振片，既可以
0 y x y
8
三、部分偏振光(P. 217)：
某一方向的光 振动比与之垂 直方向上的光 振动占优势.
I max I min 偏振度P： P 偏振程度的量度. I max I min I max , then ,反 光非 .— I I, then :p: p 0 , 反0射 光射 是光 自是 然自 光然 .— 偏振 ① ifI max
引言: 光学各向异性介质的特点： 1）二向色性：介质对不同的偏振方向的光 有不同的吸收系数。如偏振 片。 2）光速(折射率)与光的偏振方向有关。 如某些晶体。
15
各向异性来源于介质的结构和原子相互作用 的不对称性。 气体、液体：分子取向随机，宏观上表现 为各向同性。 固体：如果微粒的相互作用对称，则表现 为各向同性，不对称，则表现为各向异性。 其中: 立方晶系的晶体，为各向同性（如 NaCl等），其它结构的晶体，为各向异性， 如方解石（CaCO3），石英(SiO2)等.
A A p1 p1 当 i i 90 时，有 0 ，即 A 0 . 0，即A 0 1 2 p1 布儒斯特定律 : 当i1A i2 90 时，有 p1 Ap1 p1
即： 此时电矢量的平行分量 完全不能反射，反射 即： 此时电矢量的平行分量 完全不能 偏振光。这个特殊的入 射角称为全偏振角 布 儒斯特角，用 i10表示，
2 马吕斯定律（1880 年）
N
I0
E0
M
E
检偏器
I
起偏器
M N
E
E0
E E0 cos
马吕斯定律: 2 I I0cos
I E 2 I 0 E0
其中 I0 E0
2
2
12
A tg (i1 i2 ) tg (i1 i2 ) A p1 p1 二. 利用布儒斯特定律产生线偏振光 Ap1 tg (i1 i2 ) Ap1 tg (i1 i2 )
3
自然光 部分偏振光 偏振态 线偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光
4
自
光
5.1 自然光与偏振光
一、光的偏振性 偏振：振动方向对于传播方向的 不对称性。只有横波才有偏振现象。
5
线偏振光：光在传播过程中电矢量的 振动只限于某一确定平面内（投影为 直线）。 振动面：电矢量和光的传播方向所构 成的平面。
20
5.4
光在晶体中的波面——惠更斯 对双折射现象的解释
o光沿着一切方向传播的速度都相同，o光的 波面是一个球面。 e光它在不同方向有不 同的传播速度。e光 的波面是旋转椭球面。 e光的传播方向不一 定垂直于波面。
n1
n1
即： 全偏振角的正切等于相 对折射率
n2
sin i2
sin( 90 i10
13 布儒
自然光以布儒斯特角入射到透明介质堆上时， 透射光几乎是线偏振光，它的电矢量平行于入 射面。 在偏振光分析和激光技术中，广泛地应用 着反射起偏和透射起偏。
14
5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象 ——产生线偏振光的第三种方法
6
二、自然光 各个方向上电矢量的时间平均 值相等。 它可以看作是两个 振幅相同、振动相 互垂直的非相干的 线偏振光的叠加。
Ax A y
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if : I A , I A
2 x x y 2 2 0 x y x
2
y
I then : I A A I I , I I . 2
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一、双折射现象
同一束入射光折射后分成两束的现象。 寻常光（ordinary ray）: 遵从折射定律； 非常光（extraordinary ray）:不一定遵 从折射定律。
（ e光 ）
（O光）
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二、光轴和主截面
⒈ 光轴：若改变入射光的方向，将发现 在晶体内存在着一些特殊的方向，沿着 这些特殊方向垂直入射的光并不发生双折 射，这些特殊的方向就称为晶体的光轴。
min
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I I 0 , then : p :p1, 反射 光是线 偏振光 . — .偏振 度最大 的光 0 , then 1, 反射光是线偏振光 — 偏振度最大的光 ② if
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5.2 产生线偏振光的两种方法
起 偏 与 检 偏
起偏器
检偏器
10
一、由二向色性产生线偏振光
1. 二向色性：
第五章
光的偏振
Chap.5 Polarization of Light
1
主 要 内 容
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 自然光与偏振光 线偏振光与部分偏振光 光通过单轴晶体时的双折射现象 光在晶体中的波面 光在晶体中的传播方向 偏振器件
2
5.7 5.8 5.9
椭圆偏振光和圆偏振光 偏振态的实验检验 偏振光的干涉
光中只剩下垂直于入射 面的分量，即反射光是 线 光中只剩下垂直于入射 面的分量，即
偏振光。这个特殊的入 射角称为全偏 儒斯特角，用 i10表示，
2
n2 n2 sin i10 sin i10 sin i10 tgi10 ( n2 n2 sin i10 tgi ) sin i10 i10 tgii10 sin( 90 ( i10 ) cos n1 n1 sin
101052, 7808
A D B C B C
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光轴
A D
注意：光轴仅标志一定的方向, A 并不特指某条直线。 单轴晶体： 只有一个光轴的晶体。如方 B 解石（碳酸钙、冰洲石）、石 英（水晶）、红宝石等。 双轴晶体： 有两个光轴的晶体。如云母、 硫磺、黄玉等。
D
C
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Biblioteka Baidu
⒉ 主平面： 包含晶体光轴和给定光线的平面 3. o,e光的性质 实验表明： 1）o光是线偏振光，振动方向 垂直于o光主平面. e光是线偏振光，振动方向 平行于e光主平面. 2) 当光轴在入射面内或垂直于 入射面时， o, e光的振动方 向相互垂直。
是指有些晶体对不同方向振动的电矢量， 具有选择吸收的性质。 偏振片：含有平行地排列起来的长链聚合物分 子的薄膜, 具有二向色性. 如：电气石（天然）、聚乙烯醇（人工）。 透振方向：垂直于长链方向。
产生平面 偏振光的偏振片。 用作起偏器，也 检验平面 偏振光的偏振片。 可以用做检偏器
11
偏振片，既可以
0 y x y
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三、部分偏振光(P. 217)：
某一方向的光 振动比与之垂 直方向上的光 振动占优势.
I max I min 偏振度P： P 偏振程度的量度. I max I min I max , then ,反 光非 .— I I, then :p: p 0 , 反0射 光射 是光 自是 然自 光然 .— 偏振 ① ifI max
引言: 光学各向异性介质的特点： 1）二向色性：介质对不同的偏振方向的光 有不同的吸收系数。如偏振 片。 2）光速(折射率)与光的偏振方向有关。 如某些晶体。
15
各向异性来源于介质的结构和原子相互作用 的不对称性。 气体、液体：分子取向随机，宏观上表现 为各向同性。 固体：如果微粒的相互作用对称，则表现 为各向同性，不对称，则表现为各向异性。 其中: 立方晶系的晶体，为各向同性（如 NaCl等），其它结构的晶体，为各向异性， 如方解石（CaCO3），石英(SiO2)等.
A A p1 p1 当 i i 90 时，有 0 ，即 A 0 . 0，即A 0 1 2 p1 布儒斯特定律 : 当i1A i2 90 时，有 p1 Ap1 p1
即： 此时电矢量的平行分量 完全不能反射，反射 即： 此时电矢量的平行分量 完全不能 偏振光。这个特殊的入 射角称为全偏振角 布 儒斯特角，用 i10表示，
2 马吕斯定律（1880 年）
N
I0
E0
M
E
检偏器
I
起偏器
M N
E
E0
E E0 cos
马吕斯定律: 2 I I0cos
I E 2 I 0 E0
其中 I0 E0
2
2
12
A tg (i1 i2 ) tg (i1 i2 ) A p1 p1 二. 利用布儒斯特定律产生线偏振光 Ap1 tg (i1 i2 ) Ap1 tg (i1 i2 )
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自然光 部分偏振光 偏振态 线偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光
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自
光
5.1 自然光与偏振光
一、光的偏振性 偏振：振动方向对于传播方向的 不对称性。只有横波才有偏振现象。
5
线偏振光：光在传播过程中电矢量的 振动只限于某一确定平面内（投影为 直线）。 振动面：电矢量和光的传播方向所构 成的平面。
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5.4
光在晶体中的波面——惠更斯 对双折射现象的解释
o光沿着一切方向传播的速度都相同，o光的 波面是一个球面。 e光它在不同方向有不 同的传播速度。e光 的波面是旋转椭球面。 e光的传播方向不一 定垂直于波面。