反射光和折射光的偏振

r
sin i0 n2
sin n1
tan i0
n2 n1
sin i0 cosi0
cosi0
sin
cos(π 2
)
i0
2
不同入射角，反射光和折射光的偏振方向
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6
i0 i0 n1
n2
玻璃
i0
n1
玻
Biblioteka Baidu璃
n2
(2)根据光的可逆性，当入射光以 角
从 n2 介质入射于界面时，此 角即为布儒
动方向是
（A）垂直于纸面， （B）平行于纸面， （C）以上两个方向的振动均有， （D）光线2不存在。
n1 i0 n2 0
解：由布儒斯特定律
n1
故
tg
t
0
gi0
n2
tgn1
2
而 i0 0
i0
ctgi0
n1 n2
2
这说明在界面2处的反射角是起偏角，即界面2的反射光的光
振动是垂直于入射面的，从而其透射光亦为垂直于入射面的光
射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是－－－－－－，玻璃的 折射率为－－－－－－－－－。
解：若反射光为完全偏振光，则入射角i0为布儒斯特角。
折射角为：0=90o-60o=30o
折射率为：
n sin i0 1.73
sin 0
或者，由
tan i0
n2 n1
n2
将i0=600代入，得 n=1.73
斯特角 .
cot i0
n1 n2
tan(π 2
i0 )
tan
7
讨论 （1）讨论光线的反射和折射(起偏角 i0)
i0
i0
i0
i
i
i
8
例1 在下图中，以线偏振光或自然光入射于界面时，问折射光 和反射光各属于什么性质的光，并在图中所示的折射光线和反射 光线上用点和短线把其振动方向表示出来：图中
i0 arctgn i i0
空气
光反射与折 射时的偏振
n2
(1) 入射面 入射光线
玻璃
和法线所成的平面 .
(2) 反射光 部分偏振光，垂直于入射面 的振动大于平行于入射面的振动 .
2
ii
(3) 折射光 部分
n1
空气 偏振光，平行于入射面
n2
玻璃
的振动大于垂直于入射 面的振动 .
理论和实验证明：反射光的偏振化程度 与入射角有关 .
1
n2
玻璃
2
12
三、应用 ①用玻璃片堆获取偏振光
对于一般的光学玻璃 , 反射光的强度约占入射光强 度的7.5% , 大部分光将透过玻璃.
i0
接近完全偏振光
⑵ 散射光的偏振性
自然光
空气分子
zy x
部 分 偏 振 光
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线 偏
照相机安上偏振镜可
振
以产生不同的效果。
光
15
例 4 一束平行的自然光，以600角入射到平玻璃表面上，若反
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16
•••
••• i0
i0
•••i0
1
2
3
4
5
答：（1）（2）（3）中反射光、折射光均为线偏振光。
（4）的折射光为线偏振光，没有反射光。
（5）的反射光为线偏振光，折射光为部分偏振光。
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例 2 如图所示，一自然光自空气射到一块平板玻璃上，设入
射角为起偏角，则在界面2处的反射光透过玻璃后的光线2中振
3
二. 布儒斯特定律（1815年）
自然光
线偏振光
1812年布儒斯特发现， 当入射角满足：
空气
i0
i0
n1
tan i0
n2 n1
时，
玻璃
n2
部分偏振光
(1)反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面;
(2) 折射光为部分偏振光．
讨论 (1)当入射角为布儒斯特角时，反射光和 折射光互相垂直 .
n1
i0
n2
振动20。20/8即/17 应选（A）。
10
例2 一自然光自空气射向一块平板玻璃，
入射角为布儒斯特角 i0 ,问在界面 2 的反射光
是什么光？
空气
n1 i0 i0
1
n2
玻璃
2
11
注意：一次起偏垂直入射面的振动仅 很小部分被反射，所以反射偏振光很弱 .
一般应用玻璃
空气
片堆产生偏振 光.
n1 i0 i0
§11-11 Polarization by Reflection反射 和折射时光的偏振
一.现象
自然光经界面反射和折射，反射光和折射光变为 部分偏振光，反射光中以振动方向垂直于入射面的为 主，折射光中以振动方向平行于入射面的为主（即在 入射面内）：
这一现象是马吕
n1
斯于1808年发现
n2
的。
ii
n1