第24章-光的偏振PPT课件
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光的偏振ppt课件
自然光
....
线偏振光 .
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
（1） I0 cos2 1 I0
2
32
解得 ＝ 54044
（2） I0 cos2 I0
2
3
解得 ＝ 35016
【例题13-2】光强为 I0 的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3 后光强为I0 /8，已知P1 P3，问：P1、P2间夹角为何？
解: 分析
I0
P1
I1
P2
P3
I2
I3=I0/8
e光
线偏振光
3. 晶体的光轴
当光在晶体内沿光轴方向传播时不发生双折射。
光轴是一特殊的方向,凡平行于此 光轴
方向的直线均为光轴。
102o
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
78o 78o 102o
4. 主平面(光的传播方向与晶体光轴构成的平面)
·
光轴
·
o光
光轴
e光
(o光振动垂直o 光主平面)
i0 — 布儒斯特角或起偏角
•
i • n1
•
•
i
b
0
n1 sin i0 n2 sin γ n2 sin(900 i0 ) n2 •
光的偏振解析PPT课件
纸面
双 折 射
光 光
第33页/共48页
方解石 晶体
o光的像
33
继续旋转方解石晶体：
纸面
双 折 射
光光
第34页/共48页
方解石 晶体
34
继续旋转方解石晶体：
纸面
双 折 射
光光
第35页/共48页
方解石 晶体
35
继续旋转方解石晶体：
纸面
双 折 射
光光
第36页/共48页
方解石 晶体
36
继续旋转方解石晶体：
用偏光镜减弱 了反射偏振光
用偏光镜几乎消 除了反射偏振光 使玻璃门内的人 物清晰可见
22
自然光
24.3 反射和折射时光的偏 振反射光 —垂直振动能量大于平行振动能量
折射光 —平行振动能量大于垂直振动能量
S
R
理论和实践都证明：
n1
i
M
n2
o
反射光和折射光的偏振化 N 程度与入射角i有关。
当入射角等于某一特定
晶 第42页/共但48页速度上是分开的，
体
e oe o
这仍是双折射。
42
2、光轴平行晶体表面，且垂直入射面
自然光斜入射
sin i sin ro
c vo
no
sin i sin re
c ve
ne
····i ···· cΔt
vvoeΔΔtt ro
re
o
·· e
• 光轴
··晶体
o
e
第43页/共48页
在这种特殊的情况下，对e 光也可以用折射定律。
成分所占的比例。
解：设该光束中线偏振光的强度为I01，自然光的强度
《光的偏振》课件
光的偏振特性是光与物质相互作用的重要表现，深入研究光的偏振有助于深入理 解光与物质相互作用的机制。
发展新的光学理论和技术
通过对光的偏振的理论研究，可以发展新的光学理论和技术，推动光学科学的进 步。
光的偏振的未来挑战与机遇
挑战
目前对光的偏振的调控和应用还存在一定的难度，需要进一步研究和探索。同时，随着科技的发展， 对光的偏振特性的要求也越来越高，需要不断提高技术的稳定性和可靠性。
《光的偏振》ppt课件
$number {01}
目录
• 光的偏振简介 • 光的偏振的产生 • 光的偏振的应用 • 光的偏振实验 • 光的偏振的未来发展
01
光的偏振简介
光的偏振定义
光的偏振是指光波的电矢量或磁矢量在 某一特定方向上的振动状态。
光的偏振是光的横波性质的一种表现， 是光波矢量与传播方向垂直的现象。
详细描述
马吕斯定律实验是《光的偏振》课程中的重要实验之一，通过该实验，学生可以观察到 线偏振光通过检偏器后强度发生变化的现象，从而验证马吕斯定律。实验中，学生需要
调整检偏器的透振方向，记录不同角度下的光强数据，并分析实验结果，得出结论。
布儒斯特角实验
总结词
布儒斯特角实验可以用来测定不同介质表面的反射偏振分量和折射偏振分量。
在垂直于传播方向上，光波矢量可以分 解为两个相互垂直的分量，一个分量沿 着入射面内，称为平行偏振；另一个分 量在入射面内与传播方向垂直，称为垂
直偏振。
光的偏振现象
01
自然光通过偏振片后，只允许平行于偏振片透振方向的振动通 过，形成线偏振光。
02
线偏振光通过某些介质后，其振动方向会发生变化，偏离原来
详细描述
布儒斯特角实验是通过测量光线在不同介质表面的反射和折射角，来计算反射偏振分量和折射偏振分量的实验。 在实验中，学生需要调整入射角，观察并记录反射光和折射光的偏振状态，然后根据测量数据计算偏振分量的角 度和幅度。该实验有助于学生深入理解光的偏振状态和偏振光的传播规律。
发展新的光学理论和技术
通过对光的偏振的理论研究，可以发展新的光学理论和技术，推动光学科学的进 步。
光的偏振的未来挑战与机遇
挑战
目前对光的偏振的调控和应用还存在一定的难度，需要进一步研究和探索。同时，随着科技的发展， 对光的偏振特性的要求也越来越高，需要不断提高技术的稳定性和可靠性。
《光的偏振》ppt课件
$number {01}
目录
• 光的偏振简介 • 光的偏振的产生 • 光的偏振的应用 • 光的偏振实验 • 光的偏振的未来发展
01
光的偏振简介
光的偏振定义
光的偏振是指光波的电矢量或磁矢量在 某一特定方向上的振动状态。
光的偏振是光的横波性质的一种表现， 是光波矢量与传播方向垂直的现象。
详细描述
马吕斯定律实验是《光的偏振》课程中的重要实验之一，通过该实验，学生可以观察到 线偏振光通过检偏器后强度发生变化的现象，从而验证马吕斯定律。实验中，学生需要
调整检偏器的透振方向，记录不同角度下的光强数据，并分析实验结果，得出结论。
布儒斯特角实验
总结词
布儒斯特角实验可以用来测定不同介质表面的反射偏振分量和折射偏振分量。
在垂直于传播方向上，光波矢量可以分 解为两个相互垂直的分量，一个分量沿 着入射面内，称为平行偏振；另一个分 量在入射面内与传播方向垂直，称为垂
直偏振。
光的偏振现象
01
自然光通过偏振片后，只允许平行于偏振片透振方向的振动通 过，形成线偏振光。
02
线偏振光通过某些介质后，其振动方向会发生变化，偏离原来
详细描述
布儒斯特角实验是通过测量光线在不同介质表面的反射和折射角，来计算反射偏振分量和折射偏振分量的实验。 在实验中，学生需要调整入射角，观察并记录反射光和折射光的偏振状态，然后根据测量数据计算偏振分量的角 度和幅度。该实验有助于学生深入理解光的偏振状态和偏振光的传播规律。
光的偏振 课件
图4
A.A、B均不变 C.A不变，B有变化
B.A、B均有变化 D.A有变化，B不变
解析 白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度 相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A 点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，当P 旋转时，B点的光的强度有变化，选项C正确. 答案 C
例4 一段时间以来，“假奶粉事件”闹得沸沸扬扬，奶粉中 碳水化合物(糖)含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测 量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量. 偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左 或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只 与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确 定被测样品的含糖量了.如图5所示，S是自然光源，A、B是偏 振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、 B之间，则下列说法中正确的是( )
图5 A.到达O处光的强度会明显减弱 B.到达O处光的强度不会明显减弱 C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片
B转过的角度等于α D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度源自大，偏振片A转过的角度等于α
解析 因为A、B的偏振方向一致，故A、B间不放糖溶液时， 自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到达O.当在 A、B间放糖溶液，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振 光振动方向转动了一定角度，不能再通过B，A对，B错. 但当B转过一个角度，恰好使偏振片方向与经过糖溶液后 的偏振光振动方向一致时，O处光强为最强，故B的旋转角 度即为糖溶液的旋光度.所以C对.同理D也对. 答案 ACD
图
答案 当机械波是横波时，若质点的振动方向与狭缝平 行，则机械波能透过狭缝传播，反之则不能透过狭缝传 播.对纵波而言，不管什么情况，纵波总能透过狭缝传播.
大学物理下光的偏振PPT课件
反射和折射
当光线从一个介质传播到另一个介质时，在分界面上反
射和折射的光线通常是部分偏振的。这是因为在分界面
上，电矢量的振动方向受到限制，只有某些方向上的振
动能够通过。
双折射
在某些晶体中，光线传播时会分成两束不同速度的光，
这两束光的振动方向互相垂直。这种现象称为双折射，
它是产生偏振光的另一种方式。
偏振光在日常生活中的应用
03
利用法布里-珀罗干涉仪产生的多光束干涉现象，根据透射光强
随角度或波长的变化曲线，可求得光波长。
实验数据处理与结果分析
数据处理
结果分析
注意事项
记录实验数据，包括干涉条纹间
距、角度、双缝间距、缝宽等，
并进行计算处理。
将实验数据与理论值进行比较，
分析误差来源，如光源单色性、
双缝间距和缝宽的准确性、测量
01
圆偏振光概念
光矢量端点在垂直于传播方向的平面上描绘出圆形轨迹，称为圆偏振光。
02
椭圆偏振光概念
光矢量端点在垂直于传播方向的平面上描绘出椭圆形轨迹，称为椭圆偏
振光。
03
产生条件
当两个频率相同、振动方向互相垂直的线性偏振光振幅相等，相位差为
π/2时，可产生圆偏振光；若振幅不相等或相位差不为π/2，则产生椭
旋光度、分析物质的成分等。
光子晶体器件
利用光子晶体对光的调控作用制成的器件，具有体积小、重量轻、
易于集成等优点，被广泛应用于光通信、光计算等领域。
THANKS
感谢观看
产生方式
通过反射、折射、双折射和选择性吸收等方法可
以获得线性偏振光。
马吕斯定律及其物理意义
马吕斯定律
强度为I0的线偏振光，透过检偏器后，透射光的强度（不考虑吸收）为：I=I0cos2。其中为
第24章-光的偏振
ne
d
π 2
正椭圆偏振光
如果再让
Ae Ao
圆偏振光
该波晶片叫四分之一波片
Ae 光轴
44
• 特殊2
若晶片厚度合适
使o光e光的光程差为 /2 波长
(no
ne )d
2
相位差是
2π
(no
ne
)d
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
π
称该波晶片为二分之一波片(或称半波片)
经二分之一波片后 o光e光相位差为
合成为线偏振光
45
线 偏
I1 A12
41
二、线偏振光通过波晶片后的偏振状态
结论: （1)o 光 e 光传播方向相同
同一点源发出的o 光 e 光不分开 （2) o 光 e 光振动方向垂直
o 光轴 e 光轴 可以用光轴来说明o e光 振动方向
（3) o 光 e 光的光程差 (no ne )d
线偏振光 与入射面 有一夹角
d
o
e
42
7
3.部分偏振光
本质上同自然光
但显示出某个方向的振动较强些
Ay
用偏振片检验
Ax
Ax Ay 通光方向
图示
分量占优
分量占优
8
4.椭圆(圆)偏振光: 椭圆偏振光:光矢量绕着传播方向 均匀转动，端点轨迹为椭圆。
圆偏振光:光矢量绕着传播方向均 匀转动，端点轨迹为圆。
椭圆或圆偏振光，可以看成是两个相互 垂直而有一定相差的线偏振光的合成。
给出光程差 (no-ne)d • 检偏器 保证两光振动方向相同
• 起偏器 保证两光有确定相差
50
（4) 线偏振光通过波晶片后的偏振状态
两个同频率的 振动方向垂直的
光的偏振课件
面反射光的影响，使影像更清晰．
横波只沿某一特定的方向振动的现象称偏振 现象.
●(1)自然光
●太 阳 、 电 灯 等 普 通 光 源 发 生 的 光 ， 包 含 着 在 垂 直 于 传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方 向振动的光波的强度都相同．这种光是自然光．
●(2)偏振光
●光 在 垂 直 于 传 播 方 向 的 平 面 上 ， 只 沿 着 某 个 特 定 的 方向振动．这种光叫做偏振光．
解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着 特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍 射，所以A错．光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的 光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以B 错．光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以C 错．自然光和偏振光都具有能量，都能使感光片感光．
●ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ立体电影也是利用了光的偏振原理．
● 关于自然光和偏振光，下列观点正确的是 ●( )
●A ． 自 然 光 能 产 生 干 涉 和 衍 射 现 象 ， 而 偏 振 光 却 不 能 ●B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光 ●C ． 自 然 光 只 能 是 白 色 光 ， 而 偏 振 光 不 能 是 白 色 光 ●D．自然光和偏振光都能使感光底片感光
答案：D
●
(物理与科学技术)为什么观众戴上一副特殊的眼镜就能看到由立体电影放出的立体图像？
解析：放立体电影时有左右两架放影机同时工作，如上图所示， 在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互相垂直，因此 从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互相垂直，这两 束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众眼睛所戴的偏振眼 镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且左眼镜片跟左边放映机前偏 振镜的偏振方向一致，这样，左眼只能看到左边放映机映出的画 面，右眼只能看到右边放映机映出的画面，两眼看到的画面略有 差别，因而产生立体感．
横波只沿某一特定的方向振动的现象称偏振 现象.
●(1)自然光
●太 阳 、 电 灯 等 普 通 光 源 发 生 的 光 ， 包 含 着 在 垂 直 于 传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方 向振动的光波的强度都相同．这种光是自然光．
●(2)偏振光
●光 在 垂 直 于 传 播 方 向 的 平 面 上 ， 只 沿 着 某 个 特 定 的 方向振动．这种光叫做偏振光．
解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着 特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍 射，所以A错．光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的 光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以B 错．光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以C 错．自然光和偏振光都具有能量，都能使感光片感光．
●ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ立体电影也是利用了光的偏振原理．
● 关于自然光和偏振光，下列观点正确的是 ●( )
●A ． 自 然 光 能 产 生 干 涉 和 衍 射 现 象 ， 而 偏 振 光 却 不 能 ●B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光 ●C ． 自 然 光 只 能 是 白 色 光 ， 而 偏 振 光 不 能 是 白 色 光 ●D．自然光和偏振光都能使感光底片感光
答案：D
●
(物理与科学技术)为什么观众戴上一副特殊的眼镜就能看到由立体电影放出的立体图像？
解析：放立体电影时有左右两架放影机同时工作，如上图所示， 在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互相垂直，因此 从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互相垂直，这两 束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众眼睛所戴的偏振眼 镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且左眼镜片跟左边放映机前偏 振镜的偏振方向一致，这样，左眼只能看到左边放映机映出的画 面，右眼只能看到右边放映机映出的画面，两眼看到的画面略有 差别，因而产生立体感．
大学物理光的偏振课件
步骤3
旋转检偏器，观察光斑的变化。当检 偏器的晶格方向与偏振片一致时，光 斑消失；当检偏器的晶格方向与偏振 片垂直时，光斑重新出现。
步骤2
打开光源，观察屏幕上是否出现光斑。 若出现光斑，表示偏振光已经产生。
步骤4
重复步骤3，改变检偏器的旋转角度， 观察光斑的变化，以验证光的偏振现 象。
实验结果ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ析
利用偏振光的特性，开发新型光学加密和安全技 术，保障信息安全。
感谢您的观看
THANKS
量子隐形传态
通过偏振光的传输，实现 量子态的远程传输，为未 来量子通信网络奠定基础。
偏振编码
利用偏振光的偏振态进行 信息编码，提高信息传输 的容量和可靠性。
偏振光在生物医学领域的应用
生物分子检测
利用偏振光对生物分子进行检测， 提高检测的灵敏度和特异性。
医学成像
通过偏振光成像技术，获取生物 组织的结构和功能信息，为医学
诊断和治疗提供依据。
光疗与光动力治疗
利用偏振光的能量，对生物组织 进行光疗和光动力治疗，提高治
疗效果。
偏振光在其他领域的应用
光学传感与测量
利用偏振光的特性，开发新型光学传感器和测量 仪器，提高测量精度和可靠性。
光学信息处理
利用偏振光进行光学信息的处理和传输，提高信 息处理的速度和效率。
光学加密与安全
偏振滤镜在摄影中用于控制反光和眩光，提高色彩饱和度和对比度。通过消除非金属表面的反光和眩光，偏振滤镜可 以使照片更加清晰自然。
摄影中偏振滤镜的应用场景
在拍摄水面、玻璃、金属等反光物体时，使用偏振滤镜可以有效地消除反光和眩光，提高照片质量。此外，在拍摄风 景、人像等场景时，偏振滤镜也可以提高色彩饱和度和对比度，使照片更加生动。
旋转检偏器，观察光斑的变化。当检 偏器的晶格方向与偏振片一致时，光 斑消失；当检偏器的晶格方向与偏振 片垂直时，光斑重新出现。
步骤2
打开光源，观察屏幕上是否出现光斑。 若出现光斑，表示偏振光已经产生。
步骤4
重复步骤3，改变检偏器的旋转角度， 观察光斑的变化，以验证光的偏振现 象。
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医学成像
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光疗与光动力治疗
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疗效果。
偏振光在其他领域的应用
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光学信息处理
利用偏振光进行光学信息的处理和传输，提高信 息处理的速度和效率。
光学加密与安全
偏振滤镜在摄影中用于控制反光和眩光，提高色彩饱和度和对比度。通过消除非金属表面的反光和眩光，偏振滤镜可 以使照片更加清晰自然。
摄影中偏振滤镜的应用场景
在拍摄水面、玻璃、金属等反光物体时，使用偏振滤镜可以有效地消除反光和眩光，提高照片质量。此外，在拍摄风 景、人像等场景时，偏振滤镜也可以提高色彩饱和度和对比度，使照片更加生动。
光的偏振课件 PPT
主截面:光轴与晶体表面光入射点得法线组成得平面。
主平面:晶体中光(o光或e光)得传播方向与晶体光 轴构成得平面。
o光得振动方向垂直于o光得主平面; e光得振动方向平行于e光得主平面。 当o光与e光得主平面相互平行时,两光得振动互相垂直、
法线
o光的 主平面
····
e光的 主平面
光轴 o光
光轴
e光
光轴
得作用下,显示出双折射现象,称为克尔效应。
+
P1
E
o
e
P2
-
外加电场破坏溶液得各向同性,产生各向异性,产生双折射,光轴方 向平行于电场方向;
n no ne E 2 即：n bE 2
经过长度为l得电场区,克尔效应产生得附加相位差为:
2
lbE 2
令K b
2KlE 2，其中K为克尔常数，单位为m
用惠更斯原理确定折射
光得传播方向、
用惠更斯作图法确定光在晶体中得传播方向
例题1:负晶体方解石 ne 1.486, no 1.658
以入射点为 中心,以1/no 为半径作圆。
以1/no为短轴, 1/ne为长轴作椭圆
空气 晶体
光轴
•••
•••
oe oe
例题2：方解石 ne 1.486 no 1.658
2
no
ne d
晶体双折射
I (P) A2e2 A2o2 2 A2e A2o cos
A1 cos2 2 A1 sin2 2 2A12 sin2 cos2 cos
A12
1
1 2
sin 2
2
1 2
sin 2
2
cos
当：
2k，即
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线偏光
-
9
§24.2 线偏振光的获得与检验
一、起偏 ——从自然光获得偏振光
▲ 起偏器（polarizer）：起偏的光学器件
▲ 起偏的原理：利用某种光学的不对称性
▲ 偏振片（Polaroid）P（获得线偏振光）
• 微晶型：
非·偏·振·光
光轴 线偏振光
• 分子型：
入射 电磁波
-
线栅起偏器
电气石晶片
y x z z
Ex x Ey Esin
4
2.圆偏振光和椭圆偏振光
右旋圆 偏振光
右旋椭圆 偏振光 -
右旋椭圆偏振光y传播方向 yE Nhomakorabeax
0
x
z
/2
某时刻右旋圆偏振光 E 随 z 的变化
线、圆和椭圆偏振光均称
为完全偏振光。
5
圆和椭圆偏振光可看成是两束频率相同、
传播方向一致、 振动方向相互垂直、 相位差
为某个确定值的线偏振光的合成。
Ex Ey IIxIy2Ix
自然光的表示法： · · ·
-
7
三、部分偏振光
自然光和完全偏振光的混合,就构成了部分偏 振光。 这种部分偏振光，它可以分解如下：
非相干
分解
表示法：
··
平行板面的 光振- 动较强
·· ····
垂直板面的
光振动较强
8
光矢量末端的运动轨迹是椭圆或圆。
椭 圆 偏 振 光
圆偏振光
第24章 光的偏振（Polarization of light）
§24.1 光的偏振状态
△§24.2 线偏振光的获得与检验
§24.3 反射和折射光的偏振
§24.4 由散射引起的光的偏振（自学）
§24.5 双折射现象
☆§24.5 椭圆偏振光和圆偏振光
☆§24.6 偏振光的干涉
☆§24.7 人工双折射
☆§24.8 旋光现象
振光强度变化的规律；
•1810年被选为巴黎科学院院士，曾获
得过伦敦皇家学会奖章。
•1811年,他发现折射光的偏振.提出了
确定晶体光轴的方法,研制成一系列
偏- 振仪器。
11
2.马吕斯定律（Malus law）
I0
P I
E0 P
E = E0cos
I0E02 , IE2E02co2s I I0 cos2 马吕斯定律（1809）
[例1] 在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成
干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片,则
(1)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强.
(2)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱. (2)
(3)干涉条纹的间距变窄,但明纹的亮度减弱.
(4)无干涉条纹
[例2] 两偏振片堆在一起,一束自然光垂直入射其上时
没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动 180
▲ 作为照相机的滤光镜，可以滤掉不必要的 反射光。
▲ 制成偏光眼镜，可观看立体电影。 ▲ 若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与
地面成45角、且向同一方向倾斜的偏振片，
可以避免汽车会车时灯光的晃眼。
-
17
§24.3 反射和折射光的偏振
一、反射和折射时光的偏振
n1····i
i
····
P S
分量 分量
n2 r ·
自然光反射和折射后成为部分偏振光
入射角i变 反射、折射光的偏振度也变。
-
18
i = i0 时，反射光只有S分量：
n·1···i0
n2 r0
线偏振光
i0····S
i0 +r0 = 90
·
i 0 — 布儒斯特角（Brewster angle）或 起偏角 由 n 1si0n n 2sir0n n 2cio 0 s
二、偏振态的分类
1、自然光 2、完全偏振光 3、部分偏振光
(1)线偏振光 (2)圆偏振光和椭圆偏振光
-
3
§24.1 光的偏振状态
一、完全偏振光 1.线偏振光（linearly polarized light）
E
u·
线偏振光可沿两个相 互垂直的方向分解
表示法：
-
面对光的传播方向看
y
Ey E
ExEcos
[解] 透过各偏振片的光振幅 矢量如图示，其中α为 P1与P2的偏振化方向间 的夹角。
光强为I0的自然光通过
偏振片P1后,光强- 为
15
根据马吕斯定律，通过P2的光强为：
通过P3的光强为：
思考 : 当偏振片P2旋转一周，出射光 强经历几明几暗？
-
16
四、偏振片的应用
偏振片的应用很多，例如：
▲ 作为许多光学仪器中的起偏和检偏装置。
有
tg i0
n2 n1
n21
— 布儒斯特定律 （1812年） （Brewster Law）
思考 这时自然光沿折射线反向入射产生的
时透射光强度发生的变化为:
(1)光强单调增加.
(2)光强先增加.后又减小至零.
(2)
(3)光强先增加.后减小,再增加.
(4)光强先增加.-然后减小,再增加,再减小至零. 14
[例3]
在两块正交偏振片P1、P3 之间插入另一块偏振片P2， 光强为I0 的自然光垂直入 射于偏振片P1，求转动P2 时，透过P3的光强I与转角 α的关系。
0 ， IIma x I0
，I 0 —— 消光
2
-
12
三、线偏振光的检偏
检偏：用偏振器件检验光的偏振态
检偏器：人的眼睛不能区分自然光与偏振光,用 于鉴别光的偏振状态的器件称为检偏器
设入射光可能是自然光 或
P
线偏振光或由线偏振光与自 待检光
I
然光混合而成的部分偏振光 ?
旋转
思考 ● 若 I 不变 ？是什么光 ● 若 I 变，有消光 ？是什么光 ● 若 I 变- ，无消光 ？是什么光 13
10
▲ 线偏振光的起偏： P
··· 非偏振光I0
线偏振光 I
偏振化方向
二、马吕斯定律（Malus law）（通光方向）
1 I 2 I0
1. 马吕斯简介 ( Etienne Louis Malus 1775-1812 )
•法国物理学家及军事工程师。出生于
巴黎。
•1808年发现反射光的偏振，确定了偏
-
1
序言：
一、光的偏振性
1. 横波和纵波的区别——偏振
• 纵波：振动方向与传播方向一致,不存在偏振问题；
• 横波：
垂直,存在偏振问题。
定义：振动方向对
于传播方向的不对
称性称为偏振性。
说明：只有横波才
具有偏振现象,偏
振现象是横波区别
于纵波的最明显的
特征。
-
2
2. 光的偏振性：
光矢量的振动相对于传播方向的不对称性， 称为光的偏振性。
y x，y 振幅相同，
y
相位差不等于 0，
相位差 /2或3 /2
/2，， 3 /2
x
和 2
x
反之，线偏振光则可以看成是两束频率相同、
相位相同、振幅相同、
传播方向亦相同的 左、
·
右旋圆偏振光的- 合成。
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二、自然光（natural light） 特点：
非相干
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。