1現(xiàn)代光學(xué)第五章光的偏振2主要內(nèi)容§5.1自然光與偏振光§5.2線偏振光與自然偏振光§5.3光通過(guò)單軸晶體時(shí)的雙折射現(xiàn)象§5.4光在晶體中的波面§5.5光在晶體中的傳播方向§5.6偏振器件§5.7橢圓偏振光和圓偏振光§5.8偏振態(tài)的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)§5.9偏振光的干涉§5.10光的彈性效應(yīng)和電光效應(yīng)3第五章§5.1自然光與偏振光4v繩波：

彈簧波:

一、光的偏振性5縱波----振動(dòng)方向平行于傳播方向橫波----振動(dòng)方向垂直于傳播方向區(qū)別：橫波有偏振，縱波無(wú)偏振偏振:波的振動(dòng)方向相對(duì)于傳播方向的不對(duì)稱(chēng)性。一、光的偏振性6光波是橫波在垂直于光傳播方向的平面內(nèi),可以有不同的振動(dòng)狀態(tài)，稱(chēng)為光波的偏振態(tài)。一、光的偏振性7光的五種偏振態(tài):2.自然光(非偏振光)1.平面偏振光(線偏振光)3.部分偏振光4.圓偏振光5.橢圓偏振光一、光的偏振性81、平面偏振光（線偏振光）：光矢量沿一固定方向振動(dòng)振動(dòng)面Z線偏振光有確定的振動(dòng)平面圖示法：2、振動(dòng)面：光振動(dòng)矢量與光傳播方向構(gòu)成的平面二、平面偏振光(線偏振光)93、數(shù)學(xué)表達(dá)式:兩束振動(dòng)方向垂直、同位相的線偏振光的疊加。其中xy二、平面偏振光(線偏振光)10A、光矢量振動(dòng)分布呈現(xiàn)時(shí)間、空間均勻性。B、自然光不是偏振光、大量原子的隨機(jī)輻射掩蓋了其偏振本性。C、在垂直光線的平面內(nèi)，光矢量沿各方向振動(dòng)的概率均等。自然光的特點(diǎn)：三、自然光XYZ11自然光可看成是振幅相同，振動(dòng)方向相互垂直的兩非相干的線偏振光的迭加。

圖示法：xy三、自然光數(shù)學(xué)表達(dá)式12第五章§5.2線偏振光與部分偏振光13一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光1、二向色性：晶體對(duì)不同方向振動(dòng)的電矢量具有選擇吸收性。(電氣石，聚乙烯醇片等)2、偏振片：由二向色性晶體做成。3、透振方向：偏振片上能透過(guò)電矢量振動(dòng)的方向。透振方向14橫別扁擔(dān)進(jìn)不了城！一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光15起偏器檢偏器4、起偏器：用來(lái)產(chǎn)生平面偏振光的偏振片。用途：使自然光變成線偏振光。5、檢偏器：用來(lái)檢驗(yàn)平面偏振光的偏振片。用途：鑒別自然光、線偏振光、部分偏振光。一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光161.自然光通過(guò)偏振片P1入射

的自然光光強(qiáng)為I0從P1出射線偏振光光強(qiáng)為I

=I0/2Ax

=Ay一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光17P1AP2P2P1P1P2θ2.P1和P2透振方向成θ角時(shí)過(guò)P1

的線偏振光光強(qiáng)為Iθ從P2出射光強(qiáng)為Iθ=A//2=Icos2θ一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光馬呂斯定律18P1P1P23.P1和P2透振方向平行過(guò)P1

的線偏振光光強(qiáng)為I從P2出射光強(qiáng)為Iθ=Icos20°

=IP2一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光19P1P1P2P24.P1和P2透振方向垂直時(shí)過(guò)P1的線偏振光光強(qiáng)為I從P2出射光強(qiáng)為Iθ=Icos290°=0

消光一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光20.....檢偏器（1）、自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光

I0光強(qiáng)不變I

=I0/221.....檢偏器（1）、自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光

I0光強(qiáng)不變I

=I0/222.....檢偏器（1）、自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光

I0光強(qiáng)不變I

=I0/223.....檢偏器（1）、自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光

I0光強(qiáng)不變I

=I0/224.....檢偏器（1）、自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光

I0光強(qiáng)不變I

=I0/225.....檢偏器（1）、自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光

I0光強(qiáng)不變I

=I0/226.....檢偏器（1）、自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光

I0光強(qiáng)不變I

=I0/227.....起偏器檢偏器自然光線偏振光（2）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)變化！28.....（2）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化！29.....自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化30.....自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化！（2）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化31.....自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化32.....自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化?。?）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化33.....自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化！（2）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化34.....兩偏振片的偏振化方向相互垂直時(shí)光強(qiáng)為零！自然光線偏振光起偏器檢偏器光強(qiáng)變化！（2）、偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)發(fā)生變化35例題：光強(qiáng)為I0

的自然光與光強(qiáng)為I2的線偏振光相繼通過(guò)偏振片P1、P2問(wèn)：

（1）P1不動(dòng)、P2旋轉(zhuǎn)一周，光強(qiáng)如何變化

（2）光強(qiáng)最大，P1和P2夾角為何？一、由二向色性產(chǎn)生的線偏振光P1P2I0P1P2I236又∵(無(wú)位相關(guān)聯(lián))1.反射光的偏振態(tài)二、反射光的偏振態(tài)37討論:（1）當(dāng)時(shí)，有合成一束自然光（2）當(dāng)時(shí)部分偏振光二、反射光的偏振態(tài)..........自然光分解成平行和垂直于入射面的分量反射光的S波比P波強(qiáng)透射光的P

波比S波強(qiáng)n1n2382、部分偏振光振動(dòng)方向隨機(jī)變化，某一方向振幅最大（振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)），與其垂直方向振幅最小。//占優(yōu)····部分偏振光的圖示法：········⊥占優(yōu)二、反射光的偏振態(tài)=+39偏振度定義：Imax：強(qiáng)度最大方向光強(qiáng)Imin：強(qiáng)度最小方向光強(qiáng)偏振度最小，自然光部分偏振光偏振度最大，線偏振光例：用偏振片觀察部分偏振光，當(dāng)偏振片由對(duì)應(yīng)光強(qiáng)最大的位置轉(zhuǎn)過(guò)600，光強(qiáng)減為原來(lái)的一半，試求其中自然光與線偏光強(qiáng)之比及光束的偏振度。

P1二、反射光的偏振態(tài)40自然光線偏振光部分偏振光布儒斯特角3、布儒斯特定律

當(dāng)時(shí)二、反射光的偏振態(tài)41三、透射光的偏振態(tài)當(dāng)以布氏角入射時(shí)，反射光為線偏光，透射光偏振度最高。421、透射光的偏振態(tài)

如何使透射光變?yōu)榫€偏光？三、透射光的偏振態(tài)．．．．．．．．．．．．．．．．．．光矢量垂直于入射面的線偏振光反射光矢