1、第十五章 波動(dòng)光學(xué)15.12 偏振片 馬呂斯定律15.13 光在反射折射時(shí)的偏振 布魯斯特定律15.14 光的雙折射第三部分:偏振15.11 光的偏振 五種偏振光15.15 尼科爾棱鏡 沃拉斯頓棱鏡 波晶片15.11 光的偏振 線偏振光和自然光光振動(dòng)：電磁波的 振動(dòng)。光矢量：電磁波的 矢量。線偏振光（平面偏振光）.光矢量在屏平面內(nèi)光矢量與屏平面垂直線偏振光表示法：自然光的表示法：.自然光：迎著光傳播的方向看各個(gè)方向的光振動(dòng)全有各個(gè)振動(dòng)方向的強(qiáng)度相等部分偏振光部分偏振光部分偏振光表示法：.I0偏振化方向自然光線偏振光偏振片1/2 I0自然光通過(guò)偏振片后變?yōu)榫€偏振光，稱為起偏。偏振片又可用來(lái)檢驗(yàn)光

2、線的偏振化程度，稱為檢偏。15.12 偏振片的起偏和檢偏 馬呂斯定律一、偏振片：能吸收某一方向的光振動(dòng)，而只讓與其偏振化方向一致的光振動(dòng)通過(guò)的一種透明薄片。形象說(shuō)明偏振片的原理橫拿扁擔(dān)進(jìn)不了城門通光方向.自然光線偏振光線偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器I=.自然光線偏振光線偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器I=.自然光線偏振光線偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器I=.自然光線偏振光線偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器最暗.自然光線偏振光線偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化起偏器檢偏器.I=二、馬呂斯定律:馬呂斯定律（1809）消光現(xiàn)象

3、討論：偏振化方向例. 一束光由自然光和線偏振光混合組成，當(dāng)它通過(guò)一偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)透射光的強(qiáng)度隨偏振片的轉(zhuǎn)動(dòng)可以變化到五倍。求入射光中自然光和線偏振光的強(qiáng)度各占入射光強(qiáng)度的幾分之幾？解：設(shè)入射光強(qiáng)度：I0 ； 自然光強(qiáng)度：I10 ；偏振光強(qiáng)度 : I20設(shè)通過(guò)偏振片后的光強(qiáng)分別為：I ， I1 ， I2例 自然光通過(guò)兩個(gè)偏振化方向成 60偏振片后的強(qiáng)度為Ie。若在這兩個(gè)偏振片之間再插入一個(gè)偏振片并令其偏振化方向與前兩個(gè)偏振片的偏振化方向互成30.求 透過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的光強(qiáng).插入偏振片后，透過(guò)第一個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度為透過(guò)第二個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度為通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)后，透射光強(qiáng)度為 解：設(shè)入射自然光強(qiáng)度為

4、I0 ，則透過(guò)第一個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度 即入射光強(qiáng)度根據(jù)題意，透過(guò)第二個(gè)偏振片的偏振光強(qiáng)度為Ie ，有 15.13 光在反射和折射時(shí)的偏振 布儒斯特定律一、自然光經(jīng)反射和折射后成為部分偏振光結(jié)論：反射光和折射光均為部分偏振光三、玻璃片堆線偏振光布儒斯特角例畫(huà)出相應(yīng)的反射光，折射光的方向及偏振態(tài)(n2n1)解雙折射(晶體各向異性) -折射光分成兩束,且都是線偏振光尋常光(O光)非尋常光(e光)遵守折射定律不遵守折射定律折射光線在入射面內(nèi)折射光線不在平面內(nèi)在晶體內(nèi)沿任一方向的速度都相同在晶體內(nèi)沿任一方向的速度都不相同o 光e 光ordinaryextraordinary78010207807801

5、0201020光軸光軸：在方解石這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。稱這一方向?yàn)榫w的光軸。單軸晶體：只有一個(gè)光軸（方解石、石英）雙軸晶體：有兩個(gè)光軸（云母、硫磺）二、晶體的光軸主平面：光的傳播方向與晶體光軸的平面 注意：O光及e光都為線偏振光。O光的振動(dòng)方向垂直于它的主平面；e光的振動(dòng)方向就在它的主平面內(nèi)。三、晶體的主平面o光光軸o光的主平面e光光軸e光的主平面光軸在入射面時(shí)，o 光主平面和e 光主平面重合，此時(shí)o 光振動(dòng)方向和e光振動(dòng)方向相互垂直.一般情況下，兩個(gè)主平面并不重合，所以o 光和e 光的光矢量方向也不相互垂直.四、晶體的主折射率 o光沿不同方向

6、的傳播速率相同，其波面是球面光軸光軸e光主折射率 e光沿不同方向的傳播速率不相同，其波面是以光軸 為軸的旋轉(zhuǎn)橢球面.光的雙折射實(shí)質(zhì)上是由于光在晶體中的傳播速率與光的傳播方向和光的偏振狀態(tài)有關(guān).ne no 正晶體nea的狹縫,P1,P2,P3和P4是偏振片,對(duì)下面每一種情況簡(jiǎn)單解釋S3屏上的強(qiáng)度和圖形.(1)所有偏振片均除去(要導(dǎo)出S3上光強(qiáng)最大和最小的位置)；(2)P1除去，P2和P3互相正交而P2與P4成45度；(3)同(2),但P4除去；(4)P1與P2成45度角，P2和P3仍相互垂直，P4垂直于P1；QS1S2S3P1P2P3P4解(1)此為楊氏雙縫干涉，屏上為明暗相間的條紋。明紋中心位置與暗紋中心位置分別為：(2)自然光經(jīng)過(guò)P1,P2后為振動(dòng)方向相互垂直的線偏振光,但他們之間沒(méi)有固定的相位差,經(jīng)P4偏振片后,相互垂直的線偏振光引到同一振動(dòng)方向,但它們?nèi)匀皇遣幌喔傻?故屏幕上是一片均勻亮區(qū)(3)在屏上疊加的是相互垂直，無(wú)固定相位差的兩個(gè)振動(dòng)，因而屏上是一片均勻亮區(qū)，但強(qiáng)度是(2)的2倍。(4)光經(jīng)過(guò)P1后成為線偏振光，光振動(dòng)沿P1透光方向，此線偏振光經(jīng)過(guò)P2，P3后，出射光為光振動(dòng)沿P2P3透光方向