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1、 光的偏振光的偏振执教教师:XXX偏振偏振: : 波的振动方向相对传播方向的不对称性波的振动方向相对传播方向的不对称性。v0HE振动面振动面:通过波的传播方向且包含振动矢量的平面。通过波的传播方向且包含振动矢量的平面。1 1 自然光和偏振光自然光和偏振光一、光的偏振性一、光的偏振性1、平面偏振光、平面偏振光:线偏振光、完全偏振光、偏振光线偏振光、完全偏振光、偏振光E播播传传方方向向振振动动面面 面对光的传播方向看面对光的传播方向看二、自然光与偏振光二、自然光与偏振光 光振动垂直板面光振动垂直板面光振动平行板面光振动平行板面线偏振光可沿任意两个相互垂直的方向分解线偏振光可沿任意两个相互垂直的方向
2、分解EEyEx yx 2、自然光、自然光 光光振振动动的的振振幅幅在在垂垂直直于于光光波波的的传传播播方方向向上上,既既有时间分布的均匀性,又有空间分布的均匀性。有时间分布的均匀性,又有空间分布的均匀性。一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光的、等幅的、不相干的线偏振光。自然光的表示法:自然光的表示法: 部分偏振光的分解部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光 部部分分偏偏振振光光可可分分解解为为两两束束振振动动方方向向相相互互垂垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。直的、不等幅的、不相干的线偏振光。部分偏振光的表示法:部分偏振光的表
3、示法: 平行板面的光振动较强平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强垂直板面的光振动较强3、部分偏振光、部分偏振光2 2 偏振光的获得偏振光的获得一、由二向色性产生的线偏振光一、由二向色性产生的线偏振光起偏起偏:使自然光(或非偏振光)变成线偏振光的过程。:使自然光(或非偏振光)变成线偏振光的过程。检偏检偏:检查入射光的偏振性。:检查入射光的偏振性。透透光光轴轴方方向向自然光自然光偏振片偏振片线偏振光线偏振光1. 偏振片偏振片微晶型微晶型分子型分子型x yzz 入射入射电磁波电磁波电气石晶片电气石晶片非偏振光非偏振光线偏振光线偏振光光轴光轴线栅起偏器线栅起偏器. . . .检偏器检偏器自然光通过
4、旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光自然光. . . .检偏器检偏器自然光自然光自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变. . . .检偏器检偏器自然光自然光自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变. . . .检偏器检偏器自然光自然光自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变. . . .检偏器检偏器自然光自然光自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变. . . .检偏器检偏器自然光自然光自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变. . . .检偏器检偏
5、器自然光自然光自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变. . . .检偏器检偏器自然光自然光自然光通过旋转的检偏器,光强不变自然光通过旋转的检偏器,光强不变. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器,偏振光通过旋转的检偏器, 光强发生变化光强发生变化. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器,偏振光通过旋转的检偏器, 光强发生变化光强发生变化. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器,偏振光通过旋转的检偏器, 光强发生变化光强发生变化
6、. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器,偏振光通过旋转的检偏器, 光强发生变化光强发生变化. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器,偏振光通过旋转的检偏器, 光强发生变化光强发生变化. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器,偏振光通过旋转的检偏器, 光强发生变化光强发生变化. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光线偏振光偏振光通过旋转的检偏器,偏振光通过旋转的检偏器, 光强发生变化光强发生变化两偏振片的偏振化方向相互垂直两偏振片的偏
7、振化方向相互垂直 光强为零光强为零P I0IP E0 E=E0cos 马吕斯定律(马吕斯定律(18091809)消光消光2. 马吕斯定律马吕斯定律检偏器检偏器 检检 偏偏起偏器起偏器 例例:用用两两偏偏振振片片平平行行放放置置作作为为起起偏偏器器和和检检偏偏器器。在在它它们们的的偏偏振振化化方方向向成成30300 0角角时时,观观测测一一光光源源,又又在在成成60600 0角角时时,观观察察同同一一位位置置处处的的另另一一光光源源,两两次次所所得得的的强强度度相相等等。求求两两光源照到起偏器上光强之比。光源照到起偏器上光强之比。解解 : : 令令I I1 1和和I I2 2分别为两光源照到起偏
8、器上的光强。分别为两光源照到起偏器上的光强。透过起偏器后,光的强度分别为透过起偏器后,光的强度分别为I I1 1/2/2和和I I2 2 /2 /2。按照马。按照马吕斯定律,透过检偏器后光的强度为吕斯定律,透过检偏器后光的强度为所以所以但按题意但按题意即即例:在两块正交偏振片例:在两块正交偏振片p p1 1,p,p3 3 之间插入另一块偏振之间插入另一块偏振片片p p2 2 ,光强为,光强为I0 的自然光垂直入射于偏振片的自然光垂直入射于偏振片p p1 1 ,讨论转动讨论转动p p2 2 透过透过p p3 3 的光强的光强I与转角的关系与转角的关系 . .反射和折射过程会使入射的自然光一定程度
9、的偏振化反射和折射过程会使入射的自然光一定程度的偏振化自然光自然光部分部分偏振光偏振光部分部分偏振光偏振光二、反射和折射时光的偏振二、反射和折射时光的偏振 反射光的偏振化程度和入射角有关,当入射反射光的偏振化程度和入射角有关,当入射角等于某一角等于某一特定值特定值i i0 0且满足且满足这时反射光成为线偏振光。这时反射光成为线偏振光。布儒斯特定律布儒斯特定律自然光自然光线偏振光线偏振光部分偏振光部分偏振光起偏角起偏角布儒斯特角布儒斯特角例例:对对空空气气与与玻玻璃璃组组合合的的情情况况, n n1 1 =1.00 =1.00 ( (空空气气) ),若若n n2 2 =1.50 (=1.50 (玻璃玻璃) )利用利用玻璃片堆玻璃片堆产生线偏振光产生线偏振光i i0 0( (接近线偏振光接近线偏振光) )玻璃片堆玻璃片堆最后获得两束振动面互相垂直的线偏振光最后获得两束振动面互相垂直的线偏振光外腔式激光器谐振腔外腔式激光器谐振腔布儒斯特窗布儒斯特窗 i0i0激光输出激光输出M1M2i0i0应用:应用:谢谢观看请指导