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1、第第12章章 光的偏振光的偏振12.12 12.12 自然光和偏振光自然光和偏振光12.13 马吕斯定律马吕斯定律12.14 反射反射引起的偏振引起的偏振, 布儒斯特角布儒斯特角12-12 自然光和偏振光自然光和偏振光一、横波的一、横波的偏振性偏振性偏振偏振: : 波波的振动方向相对传播方向的不对称性。的振动方向相对传播方向的不对称性。光矢量光矢量振动面振动面v0HE二、二、线偏振光线偏振光光波的光矢量方向始终不变，光波的光矢量方向始终不变，只沿一个固定方向振动。只沿一个固定方向振动。线偏振光的表示法：线偏振光的表示法：光振动平行板面光振动平行板面光振动垂直板面光振动垂直板面v0HE三、自然光
2、三、自然光一一束束自自然然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直的的、等幅等幅的、不相干的线偏振光。的、不相干的线偏振光。自然光的表示法：自然光的表示法： 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，光光矢矢量的分布各向均匀，各方向振幅相同。量的分布各向均匀，各方向振幅相同。四、部分偏振光四、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直的的、不等幅的、不相干的线偏振光不等幅的、不相干的线偏振光。部分偏振光的表示法：部分偏振光的表示法： 平行板面的平行板面的光振动较强光振动较强垂直板面的垂直板面的光振
3、动较强光振动较强1212. .13 13 偏振偏振的获得与检验的获得与检验一一. . 起偏起偏与检偏与检偏 起偏的原理起偏的原理：利用某种光学的不对称性利用某种光学的不对称性 偏振片偏振片微晶型微晶型 分子型分子型( (聚乙烯醇薄膜）聚乙烯醇薄膜）x yzz线栅起偏器线栅起偏器 入射入射电磁波电磁波1 1、 起偏：起偏：从自然光获得偏振光从自然光获得偏振光 起偏器起偏器: : 起偏起偏的光学器件的光学器件非偏振光非偏振光线偏振光线偏振光光轴光轴电气石晶片电气石晶片最暗明最明I2 2、检、检偏偏I0自然光自然光线偏振光线偏振光 I消光消光. . . .起偏器起偏器检偏器检偏器自然光自然光线偏振光
4、线偏振光二二. . 马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律（18091809）思考：思考：用偏振器件分析、检验光的偏振态用偏振器件分析、检验光的偏振态I?P待检光待检光 I不变不变是什么光？是什么光？ I变，有消光变，有消光是什么光？是什么光？ I变，无消光变，无消光是什么光？是什么光？自然光线偏振光部分偏振光例例求求最大的光强比最大的光强比 I I / /I I0 0 及对应的及对应的角？角？I I0 0在偏振方向相互垂直的两个偏振片之间放一个偏振片在偏振方向相互垂直的两个偏振片之间放一个偏振片 I I0 0 /2/2I IMaxMax=I=I0 0 / 8 / 8 ，=45=450 0I
5、 I12-14 反射和折射时光的偏振反射和折射时光的偏振自然光自然光部分部分偏振光偏振光反射和折射过程会使入射的自然光一定程度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部分部分偏振光偏振光菲涅耳公式菲涅耳公式S分量分量P分量分量当入射角等于某一当入射角等于某一特定值特定值i0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。布儒斯布儒斯特定律特定律起偏振起偏振角角布儒斯特角布儒斯特角自然光自然光线偏振光线偏振光部分偏振光部分偏振光空气玻璃表面布儒斯特角：空气玻璃表面布儒斯特角： n1 1 =1.00 (=1.00 (空气空气) )，n2 2 =1.50 (=1.50 (玻
6、璃玻璃) )，则：，则：二二. . 玻璃片堆起偏和检偏玻璃片堆起偏和检偏当当i = =i0 0时时怎样增加透射光的偏振度？怎样增加透射光的偏振度？ I反反/I0=15%i0(接近线偏振光接近线偏振光) I0I反玻璃片堆玻璃片堆185600. 150. 1tg 10=-i玻璃空气n1n2i0i0S总结马吕斯定律布儒斯定律这时反射光成为线偏振光。这时反射光成为线偏振光。作业：12-46有一每毫米800条刻痕的光栅，其缝宽为a= 2.510-4mm，透镜焦距为1m , 用波长为6000的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：（1）单缝衍射中央明纹角宽度为多少？（2）在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条
7、干涉主极大明纹？k=1k=2k=0k=4k=5k=-1k=-2k=-4k=-5k=3k=-3k=6缺缺缺缺 级级级级k=-6缺级：缺级：k =3,6,9,.缺级缺级光栅衍射光栅衍射第三级极第三级极大值位置大值位置单缝衍射单缝衍射第一级极第一级极小值位置小值位置有一每毫米800条刻痕的光栅，其缝宽为a= 2.510-4mm，透镜焦距为1m , 用波长为6000的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：（1）单缝衍射中央明纹角宽度为多少？（2）在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉主极大明纹？单缝衍射角宽度单缝衍射角宽度有一每毫米800条刻痕的光栅，其缝宽为a= 2.510-4mm，透镜焦距为1m , 用波长为6000的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：（1）单缝衍射中央明纹角宽度为多少？（2）在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉主极大明纹？单缝衍射角宽度单缝衍射角宽度
