第十二讲 光的偏振现象马吕斯定律

波动光学
第十二讲 光的偏振现象
马吕斯定律
波动光学
光的偏振现象 马吕斯定律
一、光的偏振性
1、纵波：波的振动方向与波的传播方向相同 2、横波：波的振动方向与波的传播方向相互垂直 3、偏振：振动方向对于传播方向的不对称性 4、只有横波才有偏振现象，光的偏振性是判断波是
横波的最有力的证据。
机械横波与纵波的区别
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四、偏振片 起偏和检偏
1、二向色性 : 某些物质能吸收某一方向的光振动 , 而只让与这个方向垂直的光振动通过, 这种性质称 二向色性。
2、偏振片 ：能吸收某一方向的光振动，而只让与 之垂直方向上的光振动通过的一种透明薄片。
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3、偏振化方向 ：当自然光照射在偏振片上时，它 只让某一特定方向的光通过，这个方向叫此偏振片 的偏振化方向 .
2、原因 普通光源所发出的光, 波列之间是相互独立的，没 有固定的关联（相位、振动方向、振幅、波列长短 等），按统计原理，无论哪一方向的振动在各方向 上的分布是对称的，振幅也可看成是完全相等的 （统计平均），这种光称为自然光。
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3、线偏振光和部分偏振光 线偏振光：在垂直于光传播方向的平面内，只包 含单一振动方向的光。 部分偏振光：在垂直于光传播方向的平面内，各 方向都有光振动但振幅不等的光。
起
偏 I0
偏wenku.baidu.com片
1 2 I0 偏振化方向
4、自然光经偏振片后光强变化
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忽略偏振片的吸收， 线偏振光强为入射 自然光强的一半。
5、偏振片的用途：“起偏”和“检偏”
检
偏
起偏器
检偏器
6、偏振片的应用
立体电影
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五、马吕斯定律
自然光I0

线偏振光I
1 I= 2 I0
I=
1 2
I0
自然光I0
机 械 波 穿 过 狭 缝
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二、五种偏振态
(偏振态——光的光矢量的振动状态)
1、自然光 2、线偏振光 3、部分偏振光 *4、圆偏振光 *5、椭圆偏振光
自然界大多数光源发出的光是自然光。
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三、自然光与偏振光
1、自然光 （非偏振光 )
在垂直于光传播方向的平面内，沿各个方向都有光 振动，且每个方向光矢量的振幅相等的光。
度之比 。
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解 设两束单色自然光的强度分别为I10 和 I20 。
经过起偏器后光强分别为 I10 和 I20 22
经过检偏器后
I1

I10 2
cos2
30
I2

I 20 2
cos2
60
I1 I2
I10 I 20

cos2 cos2
30 60

1 3

线偏振光I
1
I=0
起偏器 I= 2 I0 检偏器
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最亮 最暗
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N
I0
M EI
起偏器
E0
检偏器
N
M
E
E0
E E0 cos
马吕斯定律
I I0

E2 E02
I I0 cos2
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马吕斯定律 I I0 cos2 0 , π时 I I0 π 2 , 3π 2时 I 0
马吕斯定律的验证实验：
线偏振光有两次消光现象
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例题 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一
个用作检偏器．当它们偏振化方向间的夹角
为 30时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射 光强为 I1 ； 当它们偏振化方向间的夹角为60
时，另一束单色自然光穿过它们 , 出射光强
为
I
,
2
且
I1 I2
。求两束单色自然光的强
4、图示 自然光：
线偏振光：
部分偏振光：
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5、自然光的分解 自然光中任何一个方向的光振动都可分解成某两个相 互垂直方向的振动。 因此，可将自然光分解为两束相互独立的、等振幅的、 振动方向相互垂直的线偏振光。这两束线偏振光的光 强各等于自然光光强的一半。 Ix=Iy=Io/2 6、注意
两互相垂直的偏振光，由于相互独立，没有固定的 相位关系，所以不能合成一个线偏振光。