第13章光的偏振13.1光的偏振狀態(tài)13.2起偏與檢偏13.4橢圓（圓）偏振光13.3光的雙折射13.5偏振光的干涉13.6旋光效應2/18/20231DUT余虹13.1光的偏振狀態(tài)自然光偏振光1、線偏振光2、圓偏振光3、橢圓偏振光自然光+偏振光=部分偏振光1、部分線偏振光2、部分圓偏振光3、部分橢圓偏振光返回22/18/20232DUT余虹1、線偏振光振動面u右旋橢圓偏振光2、橢圓偏振光和圓偏振光（平面偏振光）2/18/20233DUT余虹

3、自然光特點：（1）在垂直光線的平面內(nèi)，光矢量沿各方向振動的概率均等.（2）可以看成由兩個振動方向相互垂直，振幅相等，互不相干線偏振光的疊加。XYZ2/18/20234DUT余虹4、部分偏振光Io—總光強IP—偏振光的光強In—自然光的光強IP=0P=0——自然光In=0P=1——偏振光偏振度2/18/20235DUT余虹一、偏振片的起偏與檢偏起偏器檢偏器一般情況下

I=？13.2起偏與檢偏返回22/18/20236DUT余虹二、馬呂斯定律I0I=I0

cos2A=A0cosI

=I0cos2=IMcos2：損耗系；IM：旋轉(zhuǎn)P，觀察到的最大光強。PI考慮其他損耗2/18/20237DUT余虹P3既不與P1垂直，也不與P2垂直。自然光連續(xù)通過三個偏振片后光強不為零。你能說明為什么嗎？2/18/20238DUT余虹偏振光布儒斯特角反射光——垂直入射面振動的成分多。折射光——？部分偏振光布儒斯特定律三、反射和折射光的偏振2/18/20239DUT余虹已知：平行玻璃板上表面反射光是偏振光.？留意：上表面的折射角等于下表面的入射角通常玻璃的反射率只有7.5%左右，要以反射獲得較強的偏振光，你有什么好方法？問：下表面的反射光是否也是偏振光？！=2/18/202310DUT余虹玻璃片堆如何檢驗偏振度？返回262/18/202311DUT余虹例題：畫出下列圖中的反射光、折射光以及它們的偏振狀態(tài)。2/18/202312DUT余虹光強為I0的自然光相繼通過偏振片P1、P2、P3后光強為I0/8，已知P1

P3，問：P1、P2間夾角為何？解分析P1P2P3I0I3=I0/8P3P1P2I1I2例題2/18/202313DUT余虹

一、雙折射現(xiàn)象各向同性媒質(zhì)：在其中傳播的光，沿各個方向速度相同。各向異性媒質(zhì)：在其中傳播的光，沿不同方向速度不同。石英、方解石、水晶、玉石……e

o雙折射現(xiàn)象遵守—尋常光（o）—no不遵守—特殊光（e）—n留意：尋常、特殊指光在折射時是否遵守折射定律，o光、e光也只在晶體內(nèi)部才有意義。13.3光的雙折射

返回22/18/202314DUT余虹二、光軸主平面主截面主截面—由晶體的光軸與表面法線決定。主平面—由光軸與光線決定。o光振動

垂直于o光的主平面。e光振動

平行于e光的主平面。光軸—晶體中的方向，沿此方向o、e光速度相同—無雙折射。單光軸晶體：石英、方解石雙光軸晶體：云母、黃玉…oe當入射面和主截面重合時o光、e光的主平面、主截面三者重合。2/18/202315DUT余虹v0三、主速度、主折射率沿光軸方向e、o光速度相同負晶體正晶體vo、ve

稱晶體的主速度，相應的折射率no、ne

稱晶體的主折射率.vevevo2/18/202316DUT余虹玻璃四、利用雙折射獲得線偏振光1、格蘭─湯姆孫棱鏡（偏光鏡）吸收涂層··

··

·方解石Zo光幾乎不改變方向；可以由計算出e光的全反射臨界角e光在方解石界面上全反射后被吸收。2/18/202317DUT余虹前一半2、沃拉斯頓棱鏡（偏光分束鏡）方解石

no>neo光e光e光后一半o光留意：光在兩塊方解石中都是垂直光軸傳播。折射角小于入射角折射角大于入射角ZZ2/18/202318DUT余虹對o

光和e

光的吸收有很大差異。電氣石Z1mm厚的電氣石可將o光吸收凈，e光卻有剩余——可制成偏振片。3、二向色性晶體2/18/202319DUT余虹主截面

一束線偏振光垂直射入一塊方解石，入射前光矢量方向與晶體的主截面成30o角，求：在方解石中o光、e光的光強之比。例題

解：垂直射入主截面、主平面共面Ao30oAeA若入射光振幅A2/18/202320DUT余虹例題

用方解石切割成正三角形截面的棱鏡，自然光以i角入射，定性畫出o光、e光的振動方向，傳播方向。

解：方解石——負晶體——垂直光軸方向ve>vo光軸o光e光ie光o光注意：o光、e光只在晶體內(nèi)部才有意義！2/18/202321DUT余虹一、波片與相位延遲波片特點——光軸平行表面。光束垂直表面入射，o光、e傳播方向相同、速度不同光程差對確定波長而言！13.4橢圓（圓）偏振光出射光附加相位差返回22/18/202322DUT余虹二、橢圓偏振光與圓偏振光Z在前表面相位相同圓偏振光其他斜橢圓線偏振光線偏振光Z到后表面相位差：正橢圓偏振光思考：自然光入射，出射光偏振狀態(tài)如何？2/18/202323DUT余虹三、利用波片改變偏振光的偏振狀態(tài)線偏振光半波片線偏振光線偏振光四分之一波片橢圓偏振光圓偏振光（振動方向跨光軸轉(zhuǎn)過2）2/18/202324DUT余虹圓偏振光自然光橢圓偏振光部分偏振光光軸平行橢圓偏振光的長軸或短軸放置四分之