大學(xué)物理課件：第12章 光學(xué)4

1、12-12 光的偏振狀態(tài) 在垂直于光波傳播方向的平面內(nèi)，光矢量可能有不同的振動(dòng)方向 偏振狀態(tài)光矢量：光波的 矢量。一、線偏振光（平面偏振光） 光矢量在傳播中始終保持在一個(gè)固定平面上振動(dòng)。線偏振光（平面偏振光）：平行垂直 yz yz沿 yz 平面內(nèi)任一方向振動(dòng)的線偏振光兩個(gè)相互垂直、同頻率、同相位（或相位差為p）的（相干）線偏振光的疊加EyEz二、自然光 每個(gè)原子發(fā)射的光波列為偏振光。自然光：大量原子隨機(jī)發(fā)射的光波列的集合，每個(gè)光波列的頻率、相位、振動(dòng)方向、波列長度均不同。 就各振動(dòng)方向而言，光強(qiáng)具有軸對稱分布。自然光的圖示：一束自然光可分解為兩束振動(dòng)方向相互垂直、同頻率、等幅、不相干的線偏振光

2、。 y z y zIy=Iz三、部分偏振光部分偏振光： 光矢量在各振動(dòng)方向的光強(qiáng)不具有軸對稱分布，而是在某一方向占優(yōu)勢。部分偏振光的圖示：線偏振光完全偏振光部分偏振光完全偏振光+自然光 yx z O yx z O y z y z右旋左旋傳播方向四、圓偏振光和橢圓偏振光 12-13 起偏和檢偏 馬呂斯定律 一、起偏和檢偏 如何產(chǎn)生偏振光？如何檢驗(yàn)光的偏振狀態(tài)？從自然光獲得偏振光的過程為起偏產(chǎn)生起偏作用的光學(xué)元件叫起偏器偏振片是一種常用的起偏器檢測偏振光的偏正狀態(tài)為檢偏起偏檢偏偏振片：能吸收某一方向的光振動(dòng)，而只讓與之垂直方向上的光振動(dòng)通過(二向色性)的一種透明薄片。是獲得和檢驗(yàn)線偏振光的最簡單裝

3、置。偏振化方向(P)：允許通過的光振動(dòng)方向。檢偏：旋轉(zhuǎn)P2一周，出射光強(qiáng)有明暗的變化。二、馬呂斯（Malus）定律光強(qiáng)為 I1 的線偏振光，透過偏振片后，透射強(qiáng)度為 證明：馬呂斯定律（不考慮偏振片的吸收）其他情形， 0 I2 I1自然光入射，出射光強(qiáng)為 Ia0消光消光(線偏振光入射)例12-14已知自然光通過兩個(gè)偏振化方向相交60的偏振片，透射光強(qiáng)為I1，今在 這兩偏振片之間再插入另一偏振片，它的偏振化方向與前兩個(gè)偏振片的偏振化方向均夾30角，則透射光強(qiáng)為多少？解：例12-15一束光由自然光和線偏振光混合組成，當(dāng)它通過一偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)透射光的強(qiáng)度隨偏振片的轉(zhuǎn)動(dòng)最大的變化幅度可以達(dá)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)通過偏振片后的光強(qiáng)分別為：I ， I1 ， I212.14 反射和折射時(shí)光的偏振反射光和折射光的偏振反射光和折射光各向同性媒質(zhì)分界面上部分偏振光完全偏振光特殊條件下獲得偏振光的另一方法 反射光的偏振現(xiàn)象是馬呂斯在1808年發(fā)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)表明： （1）反射光為部分偏振光； （2）反射光中垂直入射面的光振動(dòng)多于平行入射