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1、第 12 节 偏振片 马吕斯定律一、 偏振片：只让某一方向的光振动通过偏振化方向（起偏方向） 1、 起偏、起偏器2、 检偏、检偏器AB线偏振光通过偏振片，旋转偏振片，透射光强明暗交替变化自然光通过偏振片变为线偏振光，旋转偏振片，透射光强不变示教二、 马吕斯定律线偏振光通过一个偏振片后，透射光强 与入射光强 之间满足I0I马吕斯定律 20cosI0II：入射线偏振光振动方向与偏振片偏振化方向的夹角证：设入射线偏振光的振幅 0A0A， s0/Asin/， 2/coI 20coI注意：只对入射线偏振光成立若入射光是自然光， 021I讨论： ，00I，2/I入射光是线偏振光，旋转偏振片，透射光明暗交替
2、变化入射光是自然光，旋转偏振片，透射光强不变入射光是部分偏振光，旋转偏振片，透射光强弱交替变化例：让一束自然光通过两个偏振化方向相互垂直的偏振片，透射光强=？如果在两个偏振片之间加上另一个偏振片，其偏振化方向与第一个偏振偏振化方向夹角为 ，透射光强 20sinco21I如果每个偏振片吸收 的平行于偏振化方向的光振动能量%22透射光强 %90sincos%902122I第 13 节 反射和折射光的偏振入射面： （入射线，法线）反射定律 i i1n折射定律 sin21nMM反射光和折射光都是部分偏振光 2反射光中， 振动多于/振动 折射光中，/振动多于 振动时 120narctgi0i1n反射光为
3、完全偏振光，只包含 振动：布儒斯特角（起偏角） 0i 2：布儒斯特定律12ntg注意：（1） 时，只反射部分 振动，不反射/振动0i折射光中包含其余的 振动和全部的/振动折射光仍是部分偏振光（2） 时，反射光线 折射光线0i证明： ， = ，sns21n120tgi0cosin0201cosiin= ， = = ，i2coi)(（3）自然光以布儒斯特角 0i照射玻璃片堆，可使折射光成为完全偏振光折射光中只剩下/振动例：一束自然光以布儒斯特角从空气照射玻璃片，界面 2 上的反射光是（ ）自然光 A 0i1n（ ）完全偏振光，光矢量振动方向 入射面 B2（ ）完全偏振光，光矢量振动方向/入射面 C
4、（ ）部分偏振光 D解：对界面 1， 是布儒斯特角，对界面 2， 是布儒斯特角0i， ，120ntgi210nctgi例：i0ii0i1213解： i0ii0i第 14 节 晶体的双折射现象一、晶体的双折射现象用自然光照射某些晶体（方解石）表面 i产生两条折射光线 双折射现象，示教特点：（1） 寻常光线（ 光） ，遵守折射定律o非常光线（ 光） ，不遵守折射定律 e oe（2） 两条光线都是线偏振光，振向不同（3） 光轴（光线沿该方向入射不产生双折射）p253，单轴晶体，双轴晶体某条光线与光轴构成的平面：该光线的主平面 （ 光，光轴）： 光主平面 oooe（ 光，光轴）： 光主平面 ee（4）
5、 光振向 光主平面光振向/ 光主平面二、 对双折射的解释产生双折射的原因： oe光、 光在晶体中的传播速度不同oe光波面是球面， 光波面是旋转椭球面e沿光轴方向 光、 光速度相同垂直光轴方向 光、 光速度相差最大o： 光速度， ：垂直光轴方向 光速度oVeVeo eV，正晶体 ，负晶体oe eo晶体对 光的折射率， 晶体对 光的折射率nVc/ nVc/、 ：晶体的主折射率oe1、 平行光斜入射（光轴位于 2、平行光垂直入射（光轴位于入射面内，光轴与界面斜交） 入射面内，光轴与界面斜交）CABABGFE FE AE BE4光轴 光轴oeoeoe3、 平行光垂直入射（光轴平行 4、平行光垂直入射（
6、光轴位于界面，光轴位于入射面内） 入射面内，光轴垂直界面）ABAB光轴Eoeo,FFe,光同传播方向，但速度不同 光同传播方向，速度相同o, e,仍属于双折射 不属于双折射5、 平行光斜入射（光轴/界面，光轴垂直入射面）Ci 1nAB光轴oe光、 光都遵守折射定律，oe eoninsis1三、 偏振棱镜1、 尼科耳（棱镜）把一块方解石晶体切成两半用加拿大树胶粘在一起加拿大树胶对 光产生全反射 oo2、 渥拉斯顿镜两块方解石直角棱镜构成两者光轴相垂直负晶体， ， eVooene垂直板面振动的光线： oe对第一块棱镜是 光对第二块棱镜是 光平行板面振动的光线： o对第一块棱镜是 光e对第二块棱镜是
7、 光o垂直板面振动的光线由 光，光密 光疏，折射光偏离法线eFeE F oe5平行板面振动的光线由 光，光疏 光密，折射光靠近法线eo两条光线分开，都是线偏振光四、 偏振片某些双折射晶体对 光和 光的吸收率不同：二向色性 偏振片e获得偏振光的方法：（1）偏振片（2）偏振棱镜（3）以布儒斯特角照射玻璃片例：两块偏振片叠放在一起，其偏振化方向夹角 ，用强度相同的30自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射，已知两成分的入射光透射后强度相等求：（1）入射光中线偏振光振向与第一块偏振片偏振化方向夹角（2）透射光强与入射光强之比（3）若每个偏振片对透射光吸收率为 ，%5再求透射光强与入射光强之比解：（1）设入射线偏振光强为 ，入射自然光强为II， ，30cos2130cos2I21s45（2） 37.08cII 入 射 光 强透 射 光 强（3） 入 射 光 强透 射 光 强= II2%9530cos951%30cos95cos 22 = 8.)(832
