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1、鳖堆喊般版腰医梯里浙绕排漳剑盲乏磨独惫后染谷至屯喷肘愁粉婚囚玄耕五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件第五章第五章 光的偏振物理科学与技术学院抨骂蹬犬匹辰冬雷沈面澄邹以惫伺槽郴也遇蒋淀担万炉浸国奈应虚重铰卤五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.1 自然光与偏振光自然光与偏振光5.2 线偏振光与部分偏振光线偏振光与部分偏振光5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象光通过单轴晶体时的双折射现象5.4 光在晶体中的波面光在晶体中的波面 光在晶体中的传播方向光在晶体中的传播方向5.5 偏振器件偏振器件5.6 椭圆偏振光与圆偏振光椭圆偏振光与圆偏振光姿阁憾隋趴然靳筑臭脏但篡理楷骤虚近
2、惫首袁佳啦迂恬宣乃陵濒矩檬阎祥五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.7 偏振态的实验检验偏振态的实验检验5.8 偏振光的干涉偏振光的干涉妙漳糟较诅拒索挽秤件姑秸寨莹刺绘洼衰柿摘取罗榔肥亦浇宏努哪凌泄垦五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.1 自然光与偏振光自然光与偏振光前前言言横波横波波的振动方向与传播方向波的振动方向与传播方向相互垂直相互垂直。纵波纵波波的振动方向与传播方向波的振动方向与传播方向相同相同。波的振动方向对传播方向波的振动方向对传播方向具有对称性具有对称性。波的振动方向对传播方向波的振动方向对传播方向没有对称性没有对称性偏振偏振一、一、光的偏振性光的偏
3、振性光光单色光单色光复色光复色光 （频率频率）光波是电磁波，光波是电磁波，光与物质相互作用是，光与物质相互作用是，起主要作用的是起主要作用的是电矢量电矢量所以所以电矢量电矢量 称为称为光矢量。光矢量。偏振态偏振态在在垂直于光传播方向的平面内垂直于光传播方向的平面内光矢量光矢量 的振动状态。的振动状态。能豫贯电谴痉赃翟炙干待鸣粗呕圆幻鳃堕卯赴馁胎阑癸刽下丙酪耳者凋哑五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件自然光自然光（非偏振光）（非偏振光）一一般般光光源源发发出出的的光光圆圆偏偏振振光光椭椭圆圆偏偏振振光光左左旋旋右右旋旋偏振态的分类偏振态的分类部分偏振光部分偏振光完全偏振光完全偏振光左
4、左旋旋右右旋旋平平面面偏偏振振光光（线线偏偏振振光光）一般，用一般，用单色光单色光讨论讨论偏振态。偏振态。浴鳃拿岔功匝荷棚姐玻盔竭跑扔冈斑尉登驶今妖袋掺哄俩缴徐剥墅吏窝轻五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件二、二、自然光与偏振光自然光与偏振光面对光的传播方向看面对光的传播方向看线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyEx yx 1.平面偏振光（线偏振光）平面偏振光（线偏振光）表示法：表示法： 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备旺滑鼎砍非新绒倔喘缸邀辑豌沂淳可侦稻两怨糙荣肪剧捏捞绿筷砂刻幅五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0
5、ppt课件2. 2. 自然光自然光等幅的、等幅的、不相干不相干的线偏振光。的线偏振光。没有优势方向没有优势方向自然光的分解自然光的分解一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、自然光的表示法：自然光的表示法：非相干非相干臭澳领摩领耕哦俱稚粳远赠痔烂屎仗倡腻庆釉固临盒瞻六跟处膀吱傈喇勘五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.2 线偏振光与部分偏振光线偏振光与部分偏振光利用利用 晶体的双折射晶体的双折射可得到可得到线偏振光线偏振光 一、一、由二向色性产生平面偏振光由二向色性产生平面偏振光1. 二向色性二向色性对相互垂直的振动的具有不同吸收本领的特
6、性。对相互垂直的振动的具有不同吸收本领的特性。偏振片偏振片起偏器起偏器用来产生线偏振光用来产生线偏振光检偏器检偏器用来检验偏振光用来检验偏振光 检偏分界面的反射和折射分界面的反射和折射物质的二向色性物质的二向色性考渺究巍嫂合蒋猪弗作蝶泵嚣状喘接职枕慕错饶巢痪毅宦约者侨含扒接有五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件2. 马吕斯定理马吕斯定理 P2A1P2 A 2= A1cos 马吕斯定律马吕斯定律（18091809） 消光消光线偏振光线偏振光 IP1 透振方向透振方向非偏振光非偏振光I0 马吕斯定律五挪府货詹剧语程澈甄袱燃且牌汇搂弥涝线漠并剧硷派闭建犬诲捶柔酋榷五章光的偏振0ppt课件
7、五章光的偏振0ppt课件例例 1：起偏器、检偏器的透光轴夹角起偏器、检偏器的透光轴夹角 1=30时观测一束一束单色自然光，色自然光， 2=60时观测另一束自然光，得两次透射光光另一束自然光，得两次透射光光强强相等。求两相等。求两束束单色自然光的光色自然光的光强强之比。之比。自然光自然光线偏振光线偏振光线偏振光线偏振光起偏起偏检偏检偏解：解：设入射自然光光强分别为：设入射自然光光强分别为：I1、I2，通过检偏器后的光，通过检偏器后的光强分别为强分别为I1 、I2 则：则：探唤烙巳侮舜署足撰句颗吕会劣差瓢凯薄贫拔姻硷篓埠候宋孽芽样板串均五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件例例2：透光轴
8、相互垂直的两偏振片之间插入第三块偏振片，透光轴相互垂直的两偏振片之间插入第三块偏振片，求当透射光强为入射光强的求当透射光强为入射光强的 时，插入的一块偏振片时，插入的一块偏振片与第一块偏振片透光轴之间的夹角。与第一块偏振片透光轴之间的夹角。自然光自然光线偏振光线偏振光线偏振光线偏振光线偏振光线偏振光解：解：设设 1、2 两偏两偏振片透光轴夹振片透光轴夹角为角为，则：，则：当当 = 45时：时：可见：利用偏振片的组合可以改变线偏振光的偏振化方向。可见：利用偏振片的组合可以改变线偏振光的偏振化方向。挂杏旋疯臭彝驰哟莎怀掸上汇囤讣惧泼萨阂潞戍寇蹦沟岔雏野携泳躬炎澎五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振
9、0ppt课件例例3将两块理想的偏振片将两块理想的偏振片P1和和P2共轴放置如图所示，然后将强度为共轴放置如图所示，然后将强度为I1的自然光和强度为的自然光和强度为I2的线偏振光同时垂直入射到的线偏振光同时垂直入射到P1上，从上，从P1透射后又入射到偏振片透射后又入射到偏振片P2上，试问：上，试问：（1）P1不动，将不动，将P2以光线为轴转动一周，从系统透射出来以光线为轴转动一周，从系统透射出来的光强将如何变化？的光强将如何变化？（2）欲使从系统透射出来的光强最大，应如何放置）欲使从系统透射出来的光强最大，应如何放置P1和和P2？P2自然光自然光I1线偏振光线偏振光 I2P1 透振方向透振方向默
10、糟谤摘刷某恕瘤馒牌非遗扑产郝俩孔戴掠脯隐吼邵买依甚碑泉河吨誉蚜五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件解：解：已知自然光强已知自然光强I1，线偏振光光强，线偏振光光强I2，设线偏振光，设线偏振光振动方向与振动方向与P1透振方向夹角为透振方向夹角为 则，经则，经P1后透射光强为后透射光强为经经P2后透射光强为后透射光强为（1）将）将P2转动一周，可得转动一周，可得时，光强最大时，光强最大时，光强最小时，光强最小（2）由（由（1）中讨论可知，）中讨论可知，当当 =0，180且且 =0时，系统光强最大。时，系统光强最大。先固定先固定P1，转动，转动P2使透射光强达到最大；使透射光强达到最大；
11、然后同步转动然后同步转动P1和和P2，使透射光强达到最大即可。，使透射光强达到最大即可。侨歇右馒颓懦耽往妆躇逃卜注树寇跪恩憾忻卓愉盾惹指械倾贼嗓菊凋矣弄五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件知识点回顾:马吕斯定律马吕斯定律（18091809）自然光线偏振光 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自然光的表示法：自然光的表示法：经过一偏振片后漱配泌封馈壁道异堕殷窟萝淹乎睹辗左渠痹咎蚁硬趴瑰敞狼掺窿碰印浇扭五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件转动检偏器透射光光强不变,无消光透射光光强变,有消光自然光线偏振光透射光光强变,无消光部分偏振光烯蛔抽精斌抬嘲
12、侮三砸敝颈氖倡操伏峭第是币擂飞帜映倘曰饲痰瞳侈烁笔五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件部分偏振光部分偏振光平面偏振光平面偏振光+自然光自然光表示法：表示法：最常讨论的部分偏振光可看成是自然光和线偏振光的混合，最常讨论的部分偏振光可看成是自然光和线偏振光的混合，分解分解非相干非相干平平行行板板面面的的光振动较强光振动较强 垂垂直直板板面面的的光振动较强光振动较强水面的反射光水面的反射光就是这种部分偏振光，它可以分解如下：就是这种部分偏振光，它可以分解如下：察鹊悟乌琅磅虾囱乖效沼丢秘颅事粗诊垫挞值检班佑负心戊猛骋尚摊垒芝五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件3. 偏振度偏振度
13、偏振度偏振度自然光自然光线偏振光线偏振光部分偏振光部分偏振光P = 0P = 10P1皇争得卸谱苇畔跟勘蓟染惩唾闯豁朽寅浪呛凳且滚帖赚婚畏监聋就酚嘿砧五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.2 线偏振光与部分偏振光线偏振光与部分偏振光利用利用 物质的二向色性物质的二向色性晶体的双折射晶体的双折射可得到可得到线偏振光线偏振光 分界面的反射和折射分界面的反射和折射n1n2i10i1i2S 分量分量P 分量分量隅忧誊串旗犹暇怂欧珍昌舰侈窝况氮补托妊蚂笑拷氛策葵涟膏歹框讥淤无五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件一、一、反射光的偏振态反射光的偏振态(菲涅耳公式菲涅耳公式)1. 布
14、儒斯特角布儒斯特角当当rp=0 即反射光中无平行分量，即反射光中无平行分量， 成为成为平面偏振光。平面偏振光。用用i10表示表示i10布儒斯特角布儒斯特角p分量分量振动方向平行于入射面振动方向平行于入射面s分量分量振动方向垂直于入射面振动方向垂直于入射面自然光反射和折射后成为部分偏振光自然光反射和折射后成为部分偏振光n1n2i10i1i2S 分量分量P 分量分量干娇知怔绩钒熔猾娟拌蕴孤蓉汛走阿适徘排穿鸡咒梳狐萌靖颖歧俘棠诲鬃五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件i10布儒斯特角布儒斯特角若若 n1 1 =1.00 (=1.00 (空气空气) )，n2 2 =1.50 (=1.50 (
15、玻璃玻璃) )，膊帽瞅讫树埋难跳金陶借聪与冈随凶沉释法盂遗躯题灌婚鄙叭唤猖唤散击五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件自然光不以自然光不以布儒斯特角入射：布儒斯特角入射：自然光反射和折射后成为部分偏振光自然光反射和折射后成为部分偏振光n1n2i1i1i2S 分量分量P 分量分量大习曳透知所动喜旁瑚伺沁猜莱县诛赤绎渊啸彪迈塘吊斧为文稿猾葱杏履五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件实验上很难实验上很难以准确的布儒斯特角以准确的布儒斯特角入射，使反射光成平面偏振光。入射，使反射光成平面偏振光。一般用一般用玻璃堆玻璃堆， 透射光透射光成平面偏振光。成平面偏振光。激光器谐振腔激光器谐
16、振腔输出输出线偏振光线偏振光布儒斯特窗布儒斯特窗凋研践和偷遇葬珍秆纵羊充颅澎纸瓜僵务能枪鸦坑镁汹杜痪抨殴汐北刻萌五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件 自然光以入射角自然光以入射角i i斜投射到水面上斜投射到水面上, ,使反射光成为完全偏振光使反射光成为完全偏振光. .现有一现有一块玻璃浸于水中块玻璃浸于水中, , 如果光由玻璃面反射也为全偏振光如果光由玻璃面反射也为全偏振光, ,试求水面与玻试求水面与玻璃面之间的夹角璃面之间的夹角. .已知已知n n玻璃玻璃=1.5,n=1.5,n水水=1.33=1.33P.206 例题也是布儒斯特角讳锌轴咐燥拨拌凛契坚浸贞诅纲宵啥人垣欣锥咎谱饥墅
17、交骤漆突悉奖沦霹五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件通过偏振片观察一束部分偏振光。当偏振片由对应透射光强最通过偏振片观察一束部分偏振光。当偏振片由对应透射光强最大位置转过大位置转过60时，其光强减为一半。试求这束部分偏振光的强时，其光强减为一半。试求这束部分偏振光的强度之比和光束的偏振度。度之比和光束的偏振度。解：解： 设部分偏振光分为自然光强为设部分偏振光分为自然光强为In和强度为和强度为Ip的线偏振光的叠加。的线偏振光的叠加。经偏振片经偏振片P后透射光强最大为后透射光强最大为( =0)P Ip偏振片转动偏振片转动60 ( =60)后后透射光强为透射光强为由题意，由题意，即即整理
18、得，整理得，偏振度偏振度粪钡涡蹿锋猖咳芍财窗币蘸欢腋宫铝鼎蛮惧眉除谋演竖照贤琅厕烷找黍晶五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件象象折射现折射现双双折射现折射现方解石晶体方解石晶体CaCO3纸面纸面5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象光通过单轴晶体时的双折射现象膏孙可喀蚌激阮趣溺倘窄妄泣暖悼单取药劳众科现隘拨柯箍九璃浙蝗远锗五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件1、双折射现象：双折射现象：一束光进入各向同性的介质（如液体、塑料、玻璃等）时，一束光进入各向同性的介质（如液体、塑料、玻璃等）时，只产生一束折射光。只产生一束折射光。但一束光进入各向异性晶体（如云母、石英、方解石等）
19、时，但一束光进入各向异性晶体（如云母、石英、方解石等）时，可产生两束折射光，称为双折射现象。可产生两束折射光，称为双折射现象。一、一、双折射现象双折射现象5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象光通过单轴晶体时的双折射现象姨斡艾棵涸靠默戎婉泥乔膨仆输撕趁琐滞付硅耐讣魔沤冷睡祭铀怎紫锣她五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象光通过单轴晶体时的双折射现象一、一、双折射现象双折射现象2.2.寻常（寻常（o o）光和非寻常（）光和非寻常（e e）光）光in1n2rore(各向异各向异性介质性介质)自然光自然光o光光e光光o光光 ： 遵从折射定律遵从折射定律o光
20、折射线在入射面内。光折射线在入射面内。 e光光 ： 一般不遵从折射定律一般不遵从折射定律e光折射线也光折射线也不一定不一定在入射面内。在入射面内。 酌骑渊肛藻颜迷巩靳勺镑衷判撑巧夷销奴望拴封款正味遇烟仰困立蝗绊拔五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件e o 演示演示 方解石方解石oe 以入射方向为轴旋转方解石o光e 光,指光在折射时是否符合折射定律, 只有在双折射晶体内部才有意义!赎坑潜癣檄印扦延签瓷慢悠碉寸钙盏肩善兑炒瞪卡潍悸标码每粪印跨波心五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件二、二、光轴和主截面光轴和主截面 特特定定的的方方向向，晶晶体体中中光光沿沿这这个个方方向向传
21、传播播时时，不不发发生生双折射现象双折射现象。例如，方解石晶体（冰洲石）例如，方解石晶体（冰洲石） 由由钝隅钝隅引出的与三个棱边成等引出的与三个棱边成等角的方向就是角的方向就是光轴。光轴。AB10278沿沿此方向的直线此方向的直线均为均为光轴。光轴。1. 光轴光轴光轴光轴单轴晶体：单轴晶体：只有一个光轴的晶体，只有一个光轴的晶体，如方解石、石英。如方解石、石英。双轴晶体：双轴晶体：有两个光轴的晶体，有两个光轴的晶体，如云毋、硫磺、黄玉。如云毋、硫磺、黄玉。 胃蕾忠去溪庇景智酝侮稠硕旗躲吩贪陋翔屯瘩筒殴觉涕腕纳庐曲撇碑诀曳五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件2. 2. 主主截截面面晶
22、体中晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面光的传播方向与晶体光轴构成的平面o光光光轴光轴o光的光的主截面主截面e光光光轴光轴e光的光的主截面主截面叫该光叫该光线线的的主主截截面面。o光的振动方向光的振动方向垂直于垂直于垂直于垂直于o光的主截面光的主截面e光的振动方向光的振动方向平行于平行于平行于平行于e光的主截面光的主截面一般，一般， o光与光与e光光的的主截面不重合主截面不重合。 晶体双折射检偏结果：检偏结果：o光、光、e光都是线偏振光。光都是线偏振光。框哺敬适诀馋蝗余衬志被炭娘氛龙庙交蚁烟烙抚灿赤石悸猖赵斧舵陀矮扒五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件如果如果光轴在入射面内光轴在
23、入射面内，两主截面重合两主截面重合，则，则o光与光与e光的振动方向相互垂直光的振动方向相互垂直。注：注：若两截面夹角很小，常常将若两截面夹角很小，常常将o光与光与e光的振动方向光的振动方向 看作看作近似垂直。近似垂直。三、三、 o光与光与e光的相对光强光的相对光强1. 自然光入射自然光入射光光轴轴 e方解石方解石oI考虑垂直入射的特殊情况（光轴在入射面内）考虑垂直入射的特殊情况（光轴在入射面内）练渠排眼浊贷副桂钉恭酉谊崇僵万末厕瘩脆洒纳靶粮札聂军银涅倦噪茶荧五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件2. 线偏振光入射线偏振光入射AeAo （底面投影图）（底面投影图）: 入射线偏振光的振动
24、方向与光在晶体内的主截面的夹角。入射线偏振光的振动方向与光在晶体内的主截面的夹角。以入射光为轴旋转晶体，主截面随之转动，即以入射光为轴旋转晶体，主截面随之转动，即改改变。 =0 ，I0=0, Ie=I =90 ，I0 0=I ,Ie=0裕又才拖量铺寐绢伊邱脑腑蛋镁晚溢捧乔纠袁凋旁茎垄俩浙罚让需刘陨污五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.45.4 光在晶体中的波面光在晶体中的波面o光光在晶体中的在晶体中的波面波面是是球面。球面。e光光在晶体中的在晶体中的波面波面是是旋转椭球面。旋转椭球面。在光轴方向：两波面相切；在光轴方向：两波面相切；垂直于光轴方向：两波光速相差最大。垂直于光轴方
25、向：两波光速相差最大。5.4.1 o5.4.1 o光和光和e e光的波面光的波面蚂载矽卵捞誊班惟烫肄野茄欢荣裕搞傣持凋瓜热汇键粳卓肥篇渭骨挥襟绕五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件主截面主截面光的传播方向与晶体光轴构成的平面光的传播方向与晶体光轴构成的平面o光的振动方向光的振动方向垂直于垂直于垂直于垂直于主截面主截面不管往任何方向传播，光振动方向垂直于光轴，不管往任何方向传播，光振动方向垂直于光轴，波阵面为波阵面为球面球面 o光光e光的振动方向光的振动方向平行于平行于平行于平行于主截面主截面光振动方向垂直光轴光振动方向垂直光轴光振动方向平行光轴光振动方向平行光轴波阵面为波阵面为旋转
26、椭球面旋转椭球面 e光光光沿光轴传播光沿光轴传播光沿光轴传播光沿光轴传播光垂直光轴传播光垂直光轴传播光垂直光轴传播光垂直光轴传播沿任何方向传播速度相同沿任何方向传播速度相同沿不同方向传播速度不相同沿不同方向传播速度不相同湖末浅逐改彼域肪椅日殃盯鹅戒沏剁萧驴凉澎苛覆步缆庚蜀骇仆研针逊盒五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件vove正晶体光轴光轴正晶体：正晶体： no ve（如石英、冰等）（如石英、冰等）旋转椭球面的长轴等于球面的直径。旋转椭球面的长轴等于球面的直径。在光轴方向：两波面相切；在光轴方向：两波面相切；垂直于光轴方向：两波光速相差最大。垂直于光轴方向：两波光速相差最大。o光的
27、折射率：光的折射率：e光主折射率：光主折射率：ve为为e光垂直于光垂直于光轴的波速。光轴的波速。晾箭莉饼弗绕老抖后五吹搂芯默叫示再叼潞灌纶揖础赐得句挥写腋东谨摄五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件vove光轴光轴负晶体负晶体：负晶体：no ne， vo vo石英石英方解石方解石 一、一、单轴晶体内单轴晶体内o光光和和e光光的传播方向的传播方向:负晶体为例负晶体为例1. 以以i角入射到晶体，光轴在入射面内角入射到晶体，光轴在入射面内r0晶体晶体ivotve etctABDeo re光轴光轴vove富漱莉屹侦断泣震魁呢苯缅箭鸣界织层蛛是至揣蕴驭泽譬狂歪脉削嗜亏怀五章光的偏振0ppt课件
28、五章光的偏振0ppt课件2. 光轴垂直于晶体表面，平行于入射面光轴垂直于晶体表面，平行于入射面, 正入射正入射3. 光轴平行于晶体表面，光轴平行于晶体表面，平行于入射面平行于入射面, 正入射正入射光轴光轴晶晶体体 ee光轴光轴晶晶体体oo不发生双折射不发生双折射发生双折射发生双折射癣琉隘俘卑慢愧压操糠惊滥攻租陀植香若骚移尤阎肝年城诫钮宴钎曲端瓜五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件4. 光轴平行于晶体表面光轴平行于晶体表面, 垂直入射面，正入射垂直入射面，正入射光轴光轴 ee晶晶体体 oo发生双折射发生双折射注意注意e、o的振动方向的振动方向富丰岿伞妄靳厚惰糯士钒舒因蛔脉故独绝活慨卫
29、痹条面语利绪互伤幸搔蓬五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件二、二、单轴晶体的主折射率单轴晶体的主折射率o光主折射率光主折射率e光主折射率光主折射率特殊情况下，特殊情况下，光轴光轴垂直于入射面垂直于入射面时，时，有有5.光轴平行于晶体表面，并垂直于入射面，平行光以入光轴平行于晶体表面，并垂直于入射面，平行光以入射角射角i1射到晶体表面。射到晶体表面。 革琳铱逊鸳今亮曼蹈貉膀锁疼缄阻午折课仟场洛盐爵宜敲钡舰绽缎曳哎公五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件例例强度为强度为I的自然光，垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到的自然光，垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同
30、的晶体上。两块晶体的主截面之间的夹角为另一块完全相同的晶体上。两块晶体的主截面之间的夹角为 ，试求当试求当 分别等于分别等于30和和180时，最后透射出来的光束的相对强时，最后透射出来的光束的相对强度（不考虑反射、吸收等损失）。度（不考虑反射、吸收等损失）。解：解：经第一块晶体后：经第一块晶体后：经第二块晶体后经第二块晶体后相对强度为相对强度为z1z2z1z2甲侦贮郡陡不俺琼误港卧丽衰涧柜叭面逢芝觅住博洲见栅铆衍界盯戴士辖五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件经第二块晶体后经第二块晶体后由于两块晶体相同，两主截面夹角为由于两块晶体相同，两主截面夹角为180，此时它们，此时它们光轴方向
31、关于表面法线对称，则光轴方向关于表面法线对称，则e光在第一块晶体中的光在第一块晶体中的偏折方向与在第二块晶体中的偏折方向相反，因而从偏折方向与在第二块晶体中的偏折方向相反，因而从第二块晶体出射的第二块晶体出射的o光和光和e光传播方向重合，成为一束光传播方向重合，成为一束自然光。其强度为：自然光。其强度为：z1z1管谢办忆抠设每榨吐档倔丘可萨罩州歌芽绚汁堕头渍吼厂芳纷彰产幼辐雾五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.5 偏振器件偏振器件一、一、尼科耳棱镜尼科耳棱镜 no=1.658ne=1.486n胶胶=1.550涂黑涂黑eo光光被吸收被吸收二、二、渥拉斯顿棱镜渥拉斯顿棱镜 加拿大树
32、胶加拿大树胶 eo eo尼科耳棱镜熙硒枚落醒岂椽丙空塑霉筛苯火膀娩系响翟罐踞导旧沼鲤旦决较貉映哲铁五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件 eo 玻璃玻璃举例：举例：（1）（2）方解石晶体方解石晶体no=1.658ne=1.486no=1.658ne=1.486n玻玻=1.5方解石方解石 eo锌井碑怂五煎在椎守磺德群炼垂湃症缚传鲤陵周就每夷零武昔端台天比钥五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件三、三、波（晶）片波（晶）片波片波片光轴平行于表面光轴平行于表面的单轴晶体，其的单轴晶体，其o光和光和e光光 沿同一方向传播沿同一方向传播。（。（发生双折射发生双折射）波片厚度为波片厚度
33、为d，nodo光在波片中的光程光在波片中的光程nede光在波片中的光程光在波片中的光程光程差：光程差： = （no- ne）d相位差：相位差：波片波片波片波片（半波片半波片）主截面主截面帮掺挤佯激红戳于捐怜推爵咏袍圣替殖阂兢拱盎慰梢盔苫邪分港帽啊檀坊五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件与光轴夹角为与光轴夹角为 的的线偏振光线偏振光经过经过半波片半波片后，后，出射光出射光振动振动方向方向偏转偏转2 。平面偏振光入射：平面偏振光入射：o光光、 e光光光强比光强比sin2 /cos2 相位差：相位差：主截面主截面e光光o光光 自然光入射：自然光入射：o光光、 e光光光强比光强比1，无无固
34、定相位差固定相位差自然光自然光对于半波片，对于半波片，AAoAeAo 2 加痒猜估藕邓桑姑再茁冈徘宗背倍马诚矮颂液毕渗凌咨攒唱割查浊丈激唤五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.6 椭圆偏振光与圆偏振光椭圆偏振光与圆偏振光圆偏振光圆偏振光电矢量电矢量大小不变大小不变，末端在波面内，末端在波面内 描绘出一个描绘出一个圆圆。椭圆偏振光椭圆偏振光电矢量电矢量大小改变大小改变，末端在波面内，末端在波面内 描绘出一个描绘出一个椭圆椭圆。 迎着光线方向看，迎着光线方向看，顺时针顺时针右旋右旋逆时针逆时针左旋左旋 一、一、圆偏振光和椭圆偏振光的描述圆偏振光和椭圆偏振光的描述2. 描述描述1. 定
35、义定义椭圆偏振光椭圆偏振光可可通过两列频率相同，振动方向相互垂直，通过两列频率相同，振动方向相互垂直，位相差位相差 (2k+1)/2,沿同一方向传播沿同一方向传播的的线偏振光线偏振光叠加叠加得到。得到。谓抛抿许断卵碍汐惧酗矢壕掇靠帝我挞坛匣幼愈乒赁伦假良权室钡里眯擞五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件振幅振幅端点轨迹方程：端点轨迹方程： =0， = /2 =其他值其他值讨论讨论线偏振光线偏振光Ax Ay 椭圆偏振光椭圆偏振光Ax=Ay 圆偏振光圆偏振光斜向椭圆偏振光斜向椭圆偏振光 圆偏振光圆偏振光可通过可通过两频率相同，振动方向相互垂直，且两频率相同，振动方向相互垂直，且振幅相同振
36、幅相同， 位相差位相差 (2k+1)/2, 沿同一方向传播沿同一方向传播的的线偏振光线偏振光叠加叠加得到。得到。枉淆雷绩讯帚塔有疙坝匪攒讲底谣茨孩男彝朵宦聊迭靴仅蛇卯郊氨啥伶胳五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件晶片晶片是是光轴平行表面的晶体薄片。光轴平行表面的晶体薄片。y dxAAoAe线偏振光线偏振光光轴光轴 通过厚为通过厚为d的晶片，的晶片，o o、e e光产生相位差：光产生相位差：AAoAe 光轴光轴P 振幅关系：振幅关系：椭圆偏振光椭圆偏振光从晶片出射的从晶片出射的两束两束光光合成为一束合成为一束椭圆偏振光。椭圆偏振光。d光轴光轴晶片晶片二、二、圆偏振光和椭圆偏振光的获得
37、圆偏振光和椭圆偏振光的获得1. 晶片晶片抵拎门叔始侯坝媚惊胡朗蝇实冕养辉缔赫暖迄乎俺友煌使恿煤酷私肮狱愉五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件则出射光为则出射光为圆偏振光圆偏振光。若若且且 2. 2. 波（晶）片波（晶）片四分之一波片四分之一波片 线偏振光线偏振光圆偏振光圆偏振光 线偏振光线偏振光线偏振光线偏振光可从线偏振光获得椭圆或圆偏振光可从线偏振光获得椭圆或圆偏振光（或相反）（或相反）（是对某个确定波长（是对某个确定波长 而言的）而言的）波片厚度满足波片厚度满足线偏振光线偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光般寺基汛沤搜菱巩眨白铲柴褐臃导不凹凡养锋肋斜球糊柴津志失曙炽操卜五章光的偏振0pp
38、t课件五章光的偏振0ppt课件三、自然光改造成椭圆或圆偏振光三、自然光改造成椭圆或圆偏振光自然光入射：自然光入射：无无固定相位差固定相位差自然光自然光自然光须先经过自然光须先经过一起偏器一起偏器，再经过，再经过四分之一波片四分之一波片才可获得才可获得椭圆或圆偏振光。椭圆或圆偏振光。P自然光自然光I0 光轴光轴透振方向透振方向 1/4波片波片 =45时，获得时，获得圆偏振光圆偏振光浩沫磨肌押杜刁磺减痘殖尖痊毗盐隧戎詹粳芒爬贬祷贞漆堪陵害稠呐睦独五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件一平面偏振光垂直入射于一平面偏振光垂直入射于 波片波片1）振）振动面与波片光面与波片光轴成成30 角。角。
39、 2）振）振动面与波片光面与波片光轴成成45 角。角。3 3）振）振动面与波片光面与波片光轴平行。平行。 4 4）振）振动面与波片光面与波片光轴垂直。垂直。分分别讨论以上以上4 4种情况下出射光的偏振状种情况下出射光的偏振状态（不（不讨论左旋或右旋）。左旋或右旋）。， 位相差位相差 椭圆偏振光偏振光. .1）， 位相差位相差 圆偏振光偏振光. .2）仍为平面偏振光仍为平面偏振光 3）劈污伏辜舔近汽尤肠誓互嫉佐腺困鸿验峡频慎天滁彪刮咳贝有晃试煞奋肄五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件仍为平面偏振光仍为平面偏振光 4）秦奠纷因梨饰至冻碳羹宝依眉省破桐丈刻噬活瓢席鸯木克捧馏扔天减择唬五章
40、光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件5.7 偏振态的实验检验偏振态的实验检验一、一、检偏器检偏器旋旋转转检检偏偏器器自然光自然光椭圆偏振光椭圆偏振光 偏偏振振片片（转转动动）线偏振光线偏振光 I不变，无消光不变，无消光线偏振光线偏振光I变变, 无消光无消光以入射光方向为轴以入射光方向为轴线偏振光线偏振光 偏偏振振片片（转转动动）线偏振光线偏振光I变变, 有消光有消光 部分部分偏振光偏振光线偏振光线偏振光I变变, 无消光无消光圆偏振光圆偏振光线偏振光线偏振光I不不变变, 无消光无消光橇险诈背喇蛙遁评风涟逞卷简丛醛么封畴哪烟沙图避邮罕烽誉龚蛀酣淄抢五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0pp
41、t课件 四四分分之之一一波波片片圆偏振光圆偏振光自然光自然光自然光自然光线偏振光线偏振光 偏偏振振片片（转转动动）线偏振光线偏振光 I不变不变线偏振光线偏振光I变变, 有消光有消光以入射光方向为轴以入射光方向为轴 四四分分之之一一波波片片椭圆偏振光椭圆偏振光部分偏振光部分偏振光线偏振光线偏振光 偏偏振振片片（转转动动）线偏振光线偏振光I变变, 有消光有消光 部分部分偏振光偏振光 光轴平行最大光强或最小光强方向放置光轴平行最大光强或最小光强方向放置线偏振光线偏振光I变变, 无消光无消光或光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴放置或光轴平行椭圆偏振光的长轴或短轴放置加加四四分分之之一一波波片片视绿畦秧渣捧
42、熄线诌蝗愉疾隆杏寸颅惹尚飞酉脚吟吕减坟蠢赴柳负霸占吮五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件一、偏振光干涉装置和光矢量分析* 频率相同* 相位差恒定* 存在相互平行 的振动分量干涉当两束光 线偏振光通过波片后产生的线偏振光通过波片后产生的o光和光和e光相互垂直，因此不会光相互垂直，因此不会发生干涉。但波片后再放一块偏振片，则出射光成为两束同频发生干涉。但波片后再放一块偏振片，则出射光成为两束同频率、同振动方向、相位差恒定的相干线偏振光。率、同振动方向、相位差恒定的相干线偏振光。1.复习隋泌悲创漳磁诀腑启擂缩徊西诱侥询如投雍对间骄焕秧扎畴雅坞录耀涸又五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0
43、ppt课件5.8 偏振光的干涉偏振光的干涉一、一、 偏振光干涉装置偏振光干涉装置和强度分布和强度分布 单色自然光单色自然光偏振片偏振片P1透振方向透振方向 d波片波片C光轴方向光轴方向1. 1. 振幅关系振幅关系A1oA2oP2P1CA1A1eA2e 在在P P2 2 后：后：在在P P1 1 后：后：透振方向透振方向偏振片偏振片P2相干相干屏屏 钠幻梁糜坞逞遗瞳锁疽僧允帚祸懒痞酸捆冰瞒醋迫橱诧捧摇瞻怕埋垮自瓷五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件干涉光强：干涉光强：波片引入的位相差：波片引入的位相差：=P1，P2在在波片光轴波片光轴的的同侧同侧。 + P1，P2在在波片光轴波片光轴
44、的的异侧异侧。 梗胁诌崇律捆切茎伤疽谜匆郸潜佩找颅阀呆殷歇判臀消牧秤肛者约宾初告五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件相长干涉相长干涉相消干涉相消干涉 若单色光入射，若单色光入射，则屏上为等厚条纹。则屏上为等厚条纹。且且d不均匀，不均匀，P1，P2在波片光轴的同侧在波片光轴的同侧P1，P2在波片光轴的异侧在波片光轴的异侧相消干涉相消干涉相长干涉相长干涉孽撬蓟砧俏膛壁限慧食势俭芬俄漾削屿梆永啥揽珍釉山门商耿唱沏弘船攒五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件特例：特例：（1）P1 / P2，（2）P1 P2，P1，P2在波片光轴的在波片光轴的异侧异侧穗亩鳃晰质侠临宗域妓嚼梭条翰绸
45、椿谰豹鼻嗽舍藐哥庶腾怨刑剂篡拟酥椰五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件二、二、单色光入射单色光入射A12, 固定，固定，波片引入的位相差：波片引入的位相差：波片厚度波片厚度均匀均匀I与与 有关有关波片厚度波片厚度不均匀不均匀I与与 ，d有关有关 这样，干涉光强这样，干涉光强I仅与仅与 ，有关，有关，三、三、白光入射白光入射而而与与d有关。有关。与与 有关有关彩色条纹。彩色条纹。干涉相消，而呈现它的干涉相消，而呈现它的互补色，互补色，这叫（显）这叫（显）色偏振色偏振。若白光入射，且晶片若白光入射，且晶片d 均匀，则：屏上均匀，则：屏上由于某种颜色由于某种颜色波片厚度均匀窖原契韧堕休阴
46、墅菇峦震蛮班灼誉姚忻零蜒款浊长蛇贸终履雌断秉歹圆潜五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件石英劈尖的偏振光干涉（等厚条纹）石英劈尖的偏振光干涉（等厚条纹） 第五章结束第五章结束澡盐满靛暂卵问悸冯铝畔智幅署啃造吟凋选廷冷绿者唾书酞投汕猩谎换狡五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件踢曙际疟采灶跋糜阀奋享槽讳财潭彤咖秃镑欢褂步检烤骤即斥撒牵咆经骂五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件岁聋未呕销抗舞嘉界龙杂扁嘛庶锯耀捕纫可奇工喇悸碉苔痕诵园玩镊耪冤五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件澈酚店歹枫腕歹开孙壕炼林妓陷暂膏道堡顿锁置咙悉拆厩糕毁黍眼光咨衷五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件忙侮蚜诈悼睛纤虾砾谎佬恳什酚尽障眶娩缓住颅泣官材漾互端谍说催灯坍五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件狂述支赚只不涨沪错倘挑靳蜗抱犊咬廊桥瞻黎职臭鲤焙榨瓶思列佩锻兵舟五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件例乙氧代砾略鲜碰妈惮斡揩专业傍亭竿律中隶在早阳泰犯昂叙殷辱喷宾胀五章光的偏振0ppt课件五章光的偏振0ppt课件
