第19章 光的偏振

120
150
30
0
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330 300 240
210
0
270
90
180
270
360
求两个光强各为 ( I 0 / 2)且相互垂直的线 偏振光通过偏振片后的光强。
解：
I0 2

I0 2
I0 I0 2 2 I cos cos ( ) 2 2 2 I0 I0 2 2 cos sin 2 2 I0 2
2
暗周期性变化, 并可消光.
2. 自然光通过偏振片时,转动偏振片,光
强不变.且 I I 0 / 2
3. 部分偏振光通过偏振片时,转动偏振片,
光强周期性明暗变化,但不能消光.
第一节
部分 偏振 光 自然 光
部分 偏振 光
1）反射光：部分偏振光，垂直于入射面的 振动较强；
2）折射光：部分偏振光，平行于入射面 的振动较强。
27 0
0
180
27 0
光波的偏振
0
180
90 90
• 教学内容： 光的偏振特性 反射和折射光的偏振 布儒斯 特定律 • 教学重点： 马吕斯定律和布儒斯特定律 • 教学难点： 偏振光偏振特性的分析
第一节
自然光
完全偏振光
（又称线偏振光 或平面偏振光）
部分偏振光
就在你身边
起偏：获得偏振光
检偏：检验光的偏振性
总结: 入射光强为 I0 的自然光通过偏振片后 的光强为 I0/2 与偏振片的角度α无关。
作业选解1
Li
I
I 0 cos2
IS I0 2

部分偏振光入射，转动偏振片，光强 明暗周期性变化，但最暗时不消光。
在两块正交偏振片p1 , p 3 之间插入 另一块偏振片p2，光强为 I 的自然光垂直 入射于偏振片p1，讨论转动 p2 透过 p 3 的光 强 I 与转角的关系。
偏振化方向：偏振片上只让某一特定方 向的光通过
偏振化 方向 光强变化
起偏
检偏
偏振片原理：
微晶型——利用晶体的二向色性。
光轴
电气石晶片
分子型——利用长链分子定向排列。
偏振片
起偏
起偏
0
27 0
90
180
模拟演示
模拟演示
0 0
27 0
27 0
90
90
180
180
起偏和检偏
马吕斯定律
续上
90 60
1
互 余
利用玻璃堆 获得偏振光： 一次反射
I S 0.15I so 0.075I o
由于反射偏振光很弱，大部分光被 折射，所以一般应用玻璃片堆产生偏 振光。
思考
实例
作业选解5
作业选解6
LI
作业选界7
本堂课小结
1，马吕斯定律
I I0 cos
2
2，布儒斯特定律
n2 tan i0 n1
π i0 0 2
作业： P41-42
思考题
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 ，问从玻璃下界 面反射上来的光是什么性质的光？
空气
n1
i0 i0
1
0
n2
玻璃
2
若 n1 =1.00 (空气)，n2 =1.50 (玻璃)，则：
1.50 i0 tg 56 o18' 空气→玻璃： 1.00 1 1.00 o 玻璃→空气：0 tg i 33 42 ' 1.50
布儒斯特定律
sin i0 n2 sin 0 n1
0
例
讨论
当入射光从 n2介质向 n1介质入射时，0 即 为其布儒斯特角。 π n2 n1 i0 0 tan i0 cot i0 n1 2 n2
π cot i0 cot( - 0 )=tan 0 2
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即
n1 tan 0 n2
2
I 若 在 0 ~ 2π 间变化， 3如何变化？
π 3π 0, ,π , , I 3 0 2 2
I0 π 3π 5π 7π , , , , I3 4 4 4 4 8
8
作业选解3
Li
自然光
线偏振光
部分偏振光
检偏总结： 1. 线偏振光通过偏振片时, 转动偏振片,
透射光强按 I I0 cos 变化.发生明
0
讨论
I0
p1
p1
p3

p2
p3
I0
p1
I1
p2
I2
p3
I3
I0
p1
I1
p2
I2
p3
I3
p1

p2
p3
I 1 2 0 cos2 I 2 I1 cos I1 I 0 2 2 π I 3 I 2 cos 2 ( ) 2
1 I 3 I 2 sin I 0 cos 2 sin 2 2 1 I 3 I 0 sin 2 2