物理PPT课件10.5光的偏振 马吕斯定律

折射光 部分偏振光，平行于入射面的振动大 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 .
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10
10.5 光的偏振
第10章 波动光学
四、布儒斯特定律（1812 ）年
i0 i0
空气
n1
n2
当
tan i0
n2 n1
时，
反射光为完全偏振光，且
振动面垂直入射面，折射
2）去掉 p ' 保留 p,p1,p2 无（两振动互相垂直）
3）去掉 p 保留 p,'p1,p2 无（无恒定相位差）
4） p1,p2,pp ,' 都保留精选课. 件ppt 有
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
例 一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射角
为布儒斯特角 i 0 ，问 在界面 2 的反射光是什么光？
自然光以两互相垂直的互 为独立的 （无确定的相位关 系）振幅相等的光振动表示 , 并各具有一半的振动能量 .
v
E
注意
二互相垂直方向是任选的 .
符号表示
各光矢量间无固定的相位关系 精选课件ppt
.
2
10.5 光的偏振
第10章 波动光学
偏振光（线偏振光）
光振动只沿某一固定方向的光 .
E v
符号表示
振动面
M EI
起偏器
E0
检偏器
N
M
E
E 0
EE0cos
I I0
E2
E
2 0
马吕斯定律 强度为 I 0 的偏振
光通过检偏振器后, 出射光的强度为
I I0co2s
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
例1 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
I3 81I0sin22
若 在 0~2π间变化， I 3 如何变化？
0,π,π,3π,
22
I30精选课件p ptπ 4,3 4 π,5 4 π,7 4 π,
I3I8 90
10.5 光的偏振
第10章 波动光学
ii
n1
空气
n2
玻璃
光反射与折射时的偏振
入射面 入射光线和法 线所成的平面 .
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 .
玻璃
光为部分偏振光。
讨论
1）反射光和折射光互相垂直 .
sin i0 n2
sin n1
tani0
n2 n1
sini0 cois0
coi0ssincoπ 精2s选 课件(p)pt
i0
2
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
i0 i0 n1
n2
玻璃
i0
n1
玻璃
n2
2）根据光的可逆性，当入射光以 角从 n 2 介 质入射于界面时，此 角即为布儒斯特角 .
讨论 讨论下列光线的反射和折射（起偏角 i 0 ）.
i0
i0
i0
i
i
i
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
讨论 如图的装置 p1,p2,pp ,'为偏振片，
问下列四种情况，屏上有无干涉条纹？
p2 s1 p ' s
p2
p
p'
45 p 1
p p1 s2
1）去掉 p, p ' 保留 p1, p2 无（两振动互相垂直）
I0
p1
p3
p1 p2
p3
I0
p1
I1 p2 I2 p3
I3
I1
1 2
I0
I2I1co2s 精选课件ppt
I0 2
cos2
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10.5 光的偏振
I0
p1
第10章 波动光学
I1 p2 I2 p3
I3
p1 p2
p3
I2
I0 2
cos2
I3I2co2s(π2)
I3I2si2 n1 2I0co 2s si2 n
n1 i0 i0
n2
空气
1
注意：一次 起偏垂直入射面 的振动仅很小部 分被反射（约 15%）所以反射
玻璃
2 偏振光很弱 。一
般应用玻璃片堆
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产生偏振光
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tan i0
n2 n1
coi0精t 选课n n件1 2pp t taπ 2 n(i0)tan 12
10.5 光的偏振
第10章 波动光学
注意 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.
利用玻璃片堆产生线偏振光
i0
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
部分偏振光 ：某一方向的光振动比与之垂直方 向上的光振动占优势的光为部分偏振光 .
符号表示
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
二 偏振片 起偏与检偏
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 .
偏振片 ： 涂有二向色性材料的透明薄片 .
10.5 光的偏振 光的波动性 光波是横波
机械横波与纵波的区别
第10章 波动光学
光的干涉、衍射 . 光的偏振 .
机 械 波 穿 过 狭 缝
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
一 自然光 偏振光
自然光 ：一般光源发出的光中，包含着各个方
向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（轴
对称）这样的光叫自然光 .
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 .
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起 偏
I0
1 2 I0
起偏器
偏振化方向
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10.5 光的偏振
检 偏
起偏器
第10章 波动光学
检偏器
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10.5 光的偏振
三 马吕斯定律（1880 年）
N
I0
第10章 波动光学
自的然夹光角穿 为过60它 时们,,另出一射束光单强色为自I 1然; 光当穿它过们它偏们振化, 出方射向光间 强为 I 2 , 且 I1 I2 . 求两束单色自然光的强度之比 .
解 设两束单色自然光的强度分别为 I10 和 I 20 .
经过起偏器后光强分别为 I 10 和 I 20 22
.
经过检偏器后
I1
I10co2s30 2
I2
I20co2s60 2
I1I2 精II选1 2课0 0 件 pptc co o2 23 6 ss0 01 3
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10.5 光的偏振
第10章 波动光学
振讨讨片论论转p 2动，在p光2两强透块为过正pI交03 偏的的振自光片然强光pI1垂,与p直转3 之入角间射的插于关入偏系另振. 一片块p 1偏，