光的偏振偏振光

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
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从实用的角度 必须解决两大问题
第一 如何判别光源 第二 如何从普通光
的偏振态
源中取得偏振光
偏振光的检验
三个基本途径 原理： 二向色性 布儒斯特定律 双折射
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第一种从普通光源中获取偏振光的方法 利用偏振片（二向色性）可以获取偏振光
过这三个偏振片后的光强Ｉ是______ 当θ为______时 I有最
大值______
P1
P2
P3
自然光 I 0
I
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§2 光在反射折射时的偏振 一、现象 二 、布儒斯特定律 三、玻片堆可获得两束线偏振光
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一、现象
自然光入射在两各向同性介质表面 观察反射光 折射光线的偏振状态
i
n1
n2
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现象： 1.一般入射角的情况 反射光 折射光都是部分偏振光
理想偏振片
该偏振片可以从自然光中取得偏振光 所以 称为起偏器
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思考1： 两个正交偏振片中间再加一个偏振片 将出现什么现象？
P
A
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思考2：
光强为I0 的一束自然光,依次通过三个偏振片P1 、P2 、P3 已知P1 和 P3 的偏振化方向相互垂直 且偏振片无吸收 设P1 和P2 的偏振化方向的夹角为θ 若以入射光为轴旋转P2 则通
偏振片
偏
振
自
化
然
方
光
向
线
偏振
光
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三、偏振状态的(初步)检验
所谓初步：
就上述三种偏振态的检验而言
实际上还有椭圆和园偏振态
1. 装置
偏振片
入射光
出射光
观察出射光 强的变化
该偏振片称检偏器
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入射光
2.检验
入射光
出射光
A
线偏振
入射光 自然光 入射光 部分偏振
观察出射光强 的变化
光强变化 Imax Imin 0 消光
反射光中 垂直入射面振动占优 折射光中 平行入射面振动占优
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2.特殊入射角的情况
入射角满足
i0

tg 1
n2 n1
(起偏角或布儒斯特角 )
1 ) 两光偏振状态
反射光 -- 完全偏振光
折射光 -- 部分偏振光
2 )反射光线与折射光线
垂直
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二、布儒斯特定律
光在两各向同性介质表面入射时
如果入射角与两介质折射率存在下述关系
i0

tg 1
n2 n1
平行入射面的光振动全透过
这就是布儒斯特定律
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思考： 如果入射光中只有垂直入射面的振动分量
则反射光和透射光的偏振状态如何？
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三、玻片堆可获得两束线偏振光
i0

tg 1
n2 n1
π i0 r0 2
r0

tg 1
n1 n2
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例：偏光镜头 橱窗设计 立体电影
I 不变
0 Imax Imin
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四、马吕斯定律 线偏振光通过偏振片后的光强
线偏振光
I0

I ？
y
A0
A
x
通光方向
A A0 cos I A02 cos2 I I0 cos2 反映光矢量对传播方向不对称
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光强I0的自然光通过偏振片后光强变为多少?
P1
S
I0
I I0 2
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（A）
玻璃门表面的 反光很强
（B）
用偏光镜减弱 了反射偏振光
（C）
用偏光镜消除了 反射偏振光 使 玻璃门内的人物 清晰可见
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在垂直传播方向的平面内 各个方向的光振动全有 各个振动方向的强度相等
乱
是各个振动 的无规混杂
7
y
x
Ax Ay
在实际应用中将光矢量分解为
y
振幅相等的两个垂直分量
或x
视研究的问题决定如何取坐标轴
如在从自然光中获取偏振光时
偏振片的通光方向就是首选的坐标轴
图示
各个方向振动全有
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3.部分偏振光
本质上同自然光
光矢量对传播方向的偏振 性 在与物质的作用过程 中 一定有所反映
首先---用偏振片检验
偏振片
大分子物质
对振动方向反映 出吸收系数不同
通光方向 P
通
不通
通光方向或 偏振化方向
演示 两个偏振片3
形象说明偏 振片的原理 通光方向
腰横别扁担进不了城门 4
二、光源的偏振状态
1. 线偏振光
u
u
也叫面偏振光 偏振光 完全偏振光
线偏振光的图示
在纸面内振动 垂直纸面的振动
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• 一个原子一次发光一定是偏振光 • 如何得到可实用的线偏振光呢?
特殊光源－－如外腔式激光器 更多的途径是从普通光源中获取 • 普通光源的偏振态 通常是自然光和部分偏振光
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2．自然光
普通光源发光：
在人们观察的时间内 有无穷次的发光
按统计的观点 人们观察到的将是：
§1 光的横波性与偏振现象 一、横波与偏振现象 二、光源的偏振状态 三、偏振状态的检验 四、马吕斯定律
1
一、横波与偏振现象
横波
u
x
E 对传播方
向不对称
纵波
u x
对传播方 向对称
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机械横波 A
的检验
B
若振动方向平行AB
通
若把AB旋900 则
不通
2
只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题
如何检验光的横波性呢？