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1、第13章 波动光学基础,13.9 线偏振光 自然光 13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律,光的偏振,1. 自然光 在垂直光传播方向的平面内光矢量沿任一个方向振动几率相等(各光矢量间无固定的相位关系),自然光可分解为两个振动方向相互垂直的、等幅的、无固定相位关系的线偏振光。,二互相垂直方向是任选的 .,13.9 线偏振光 自然光,各光矢量间无固定的相位关系 .,2. 线偏振光 在垂直于光传播方向的平面内光矢 量只沿一个固定方向振动,光振动垂直板面,光振动平行板面,图示：,13.9 线偏振光 自然光 chsling,3. 部分偏振光 在垂直光传
2、播方向的平面内光矢量的两个分振动强弱不相等,只有横波才具有偏振现象。偏振是区别横波和纵波的标志。,13.9 线偏振光 自然光 chsling,13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律,13.10.1 起偏和检偏,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,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 .,如何区分线偏振光、自然光和部分偏振光？,答：用检偏器观察，转动检偏器，若光强有变化且有消光现象，为线偏振光；光强有强弱变化但无消光为部分偏振光
3、；光强无变化为自然光。,起偏器 用于产生线偏振光的偏振片,检偏器 检验一束光是否是线偏振光的偏振片。,13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 chsling,检 偏,13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 chsling,马吕斯定律 强度为 的偏振光通过检偏振器后, 出射光的强度为,13.10.2 马吕斯定律,13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 chsling,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 时 , 一束单色自然光穿过它们, 出射光强为 ; 当它们偏振化方向间的夹角为 时, 另一束单色自然光穿过它们 , 出射光强为 , 且 .
4、 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 和 .,经过起偏器后光强分别为 和 .,经过检偏器后,13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 chsling,例 一束自然光和偏振光的混合光，当它通过一偏振片时，发现光强取决于偏振片的取向，光强最大可以变化5倍，入射光束中自然光的光强各占总入射光强的 （百分比）,33.3%,13.10 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 chsling,如图的装置 为偏振片，问下列四种情况，屏上有无干涉条纹？,1）去掉 保留 2）去掉 保留 3）去掉 保留 4） 都保留 .,无（两振动互相垂直） 无（两振动互相垂直） 无（无恒定相位差） 有,
5、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 .,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 .,1. 光反射与折射时的偏振,13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律,1）反射光和折射光互相垂直 .,2. 布儒斯特定律(或起偏角）,13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 chsling,2）根据光的可逆性，当入射光以 角从 介质入射于界面时，此 角即为布儒斯特角 .,13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 chsling,例 一自然光自空气射向一块
6、平板玻璃，入射角为布儒斯特角 ，问 在界面 2 的反射光是什么光？,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 偏振光很弱 。一 般应用玻璃片堆 产生偏振光,13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 chsling,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.,13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 chsling,讨论下列光线的反射和折射（起偏角 ）.,13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 chsling,1. 制成偏光眼镜，可观看立体电影。,2.若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与地面成45角
7、且向同一方向倾斜的偏振片，可以避免对方汽车灯光的晃眼。,3. 在拍摄玻璃窗内的物体时，去掉反射光的干扰.,偏振片的用途,13.11 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律 chsling,一、基本概念,线偏振光 、自然光、部分偏振光、起偏、检偏,二、基本定律,马吕斯定律：强度为 的偏振光通过检偏器后, 透射光的强度为,布儒斯特定律：当 时，反射光为线偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光。,作业：13.1813.23,蜜蜂如何确定太阳光的方向？,拓展 思考,12.1; 12.2; 12.3; 12.8; 12.10; 12.11; 12.15; 12.19; 12.21; 12.24; 12.25,13.1; 13.2; 13.3; 13.5; 13.7; 13.9; 13.12; 13.15; 13.16; 13.18; 13.20; 13.25; 13.28,
