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1、透振方向相互平行,透振方向成 45 度,透振方向相互垂直,55/56学时作业,:,:,P329-思考题:3;4（课）; P333-习 题: 6-1;2;3;,第六章 光的偏振,1 光的横波性与五种偏振态,1.1 横波与偏振现象：,纵波振动方向/传播方向，唯一的,横波振动方向传播方向，不唯一,-例：绳波,二者区别:偏振现象,结论:,（1）只有横波才具有偏振性 （2）光是横波也具有偏振性,2）当 K1K2 波不通过,1）当 K1/ K2 波通过,3）当弹簧纵波 K1K2、 K1 / K2 波皆通过,2.线偏振光,几何表示,定义:,光振动矢量只限于一个确定方向的光。,产生-例:自然光经偏振片后的光,
2、液晶显示的光,出射振幅：,出射光强：,马吕斯定律,I0,I2,I1,起偏器将非偏光变成线偏光的器件.,检偏器检验光的偏振态的器件.,例:偏振片玻璃晶体,线偏光,自然光,讨论：,最亮,（全消光）最暗,较亮,当P2旋转时，I2 从最亮到全暗交替变化。,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的
3、检偏器， 光强发生变化,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化,.,.,.,.,.,起偏器,检偏器,自然光,线偏振光,偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化,两偏振片的偏振化方向相互垂直 光强为零,3.部分偏振光（介于线偏和自然光之间的一种光）,几何表示:,定义:,通过偏振片的光强,大量的不同振动取向,彼此独立的光振动的集合,且 光矢量关于传播轴呈非轴对称
4、分布,有一优越方向。,产生：例-吸收不好的偏振片透射光,折射光,反射光.,入射光强：I0 = IM +Im,透射光强：,P转动，透射光强 I 从最亮到较暗。,偏振度,例1 使自然光通过两个偏振化方向成 600角的偏振片，透射光强为 I10。今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成 300角，则透射光强为多少?,例2: 自然光和线偏振光的混合光束，通过一偏振片时，随着偏振片以光的传播方向为轴的转动，透射光的强度也跟着改变，如最强和最弱的光强之比为6：1，那么入射光中自然光和线偏振光的强度之比为多大?,解：,返回,结束,设：自然光 I1; 线偏光 I2,例3 如果起偏
5、振器和检偏振器的偏 振化方向之间的夹角为300 (1)假定偏振片是理想的，则非偏振光 通过起偏振器和检偏振器后，其出射光强 与原来光强之比是多少? (2)如果起偏振器和检偏振器分别吸收了 10%的可通过光线，则出射光强与原来光强 之比是多少?,解：(1)设自然光光强为I0，通过第一偏振片 后的光强为,=0.304,(2)考虑偏振片的吸收,通过起偏器后的光强为：,57/58学时 P329思 ：6-5; 10; 11; 12; 13; 16 P334 习：6-4; 5; 6,3.部分偏振光,2.线偏振光,-马吕斯定律,1.自然光：,上节课,4.偏振度,4.圆偏振光（P=1）,定义,几何表示,只有一
6、个 ,其大小不变,方向随时间转,其端 点轨迹为一个圆.（分左旋光、右旋光）,时间平均效果,Ax=Ay且相关,圆光的产生,-同频、同幅、 二垂直线偏光合成,检偏：-圆光通过偏振片的光强变化规律,左旋,右旋,检偏：-圆光通过偏振片的光强变化规律,入射光：,出射光：,干 涉：,5. 椭圆偏振光,定义,-t时刻一个 ， 大小方向随t变,其端点轨迹为椭圆。,几何表示:,椭圆光的产生,时间平均效果,AxAy相关,-同频,不同幅,=/2 的二垂直线偏光合成.,检偏：-椭圆光通过偏振片的光强变化规律,检偏：-椭圆光通过偏振片的光强变化规律,入射光：,出射光：,干 涉：,椭圆,圆振动,右旋,左旋,斜椭圆,两频率
7、相同垂直振动的合成：,2 光在反射折射时的偏振性,2.1 菲涅耳反射折射公式：,根据电磁场边值关系：,D法向连续,E,切向连续,将EP、ES分别在 投影,由,推导: 已知 E1P、E1S、i1、n1、n2,讨论：,反射 透射,（1）Ep 、Es反射折射比例不同，影响了反射光 折射光的偏振态。,（2）E1p 、E2p不同，导致反射折射的光强变化。,2.2 三种反射率、透射率,1.振幅反射率r，透射率t,定义：,反射率,透射率,注： rsrp可正可负 可有位相变化,注： ts,tp永远0 无位相变化,讨论:（1）正入射，不改变偏振态,（2）反射“-”号表示反射线振动与原约定反向,位相突变,（3）斜
8、入射 i10 P281 图6-13-a,i1小,反射光弱,例：光从空气垂直射向玻璃。,2、光强反射率R，透射率T,定义:,（3）,（2）斜入射，i1 ; RS 单调增; RP ,讨论:,上例：,湖面的倒影？,Rs,RP,iB,i1,R,i1小，反射光弱,思考题-湖面的倒影？,3. 能流反射率，透射率,i1,反射率,透射率,2.3 反射折射光的偏振结构. 布儒斯特定律,1. 一般角入射,当自然光以任意角i入射时,折反射均为部分偏振光。,推论2-当圆偏光以任意角i入射时,折反射均为椭圆偏振光。,推论3-当线偏光以任意角i入射时, 折反射均为线偏振光。 偏振方位变化。,推论1-,说明: (1) P分
9、量全折射反射光只有S分量-线偏光。,S分量不全反射折射是部分偏振光 .偏振度:,（2）布儒斯特定律可测n2,2. 布儒斯特角iB入射反射光是S分量的线偏光,当 i1= iB 时,则：rp =0 -P分量反射为0。,59、60学时 半波损失 期中考试总结 课程论文,反射 透射,2. 布儒斯特角iB入射反射光为只有S分量的线偏振,1 菲涅耳反射折射公式：,上节课,检偏举例：n玻 = 1.5 iB= 560,（4）玻璃堆折射光起偏,理论实验表明：反射所获得的线偏光仅占入射自然光总能量的7.4%，而约占85%的垂直分量和全部平行分量都折射到玻璃中。,为了增加折射光的偏振化程度，可采用玻璃片堆的办法。一
10、束自然光以起偏角56.30入射到20层平板玻璃上，如图：,（4）玻璃堆折射光起偏,作业: 求证,2.4 反射光半波损失位相突变,n1 n2,n 1 n2,（P283-6.35式 -自证）,由菲涅尔公式-P281图可知：,1. 反射光的位相变化,振幅反射率,得证！,证明：,2 反射光半波损失位相突变,条件：正入射，,结论:,当光从光疏进入光密介质时，反射光有半波损失,反之则无。透射光永远无半波损失。,掠入射,2008级光学期中考试成绩分布,80分以上的点名表扬； 70分以上的全体表扬； 40分以下的黄牌警示,最高分 109.5、108,期中总结,情况分析：- -抄袭作弊情况少,错误很少雷同。 1）平时认真学，期中认真复习。-高成绩 平时认真学，期中认真复习。-不理想-方法问题 2）平时认真学，期中没有复习。 3）平时没认真学，期中突击复习。 4）平时不认真学，期中不复习。,整体提高明显好于*级.表现在上课作业期中考试,成绩好的同学再接再厉，成绩不理想的同学不气馁。,共同努力！争取一个都不少。,
