线偏振光的获得与检验马吕斯定律

1、 某些物质能强烈地吸收某个方向的光振动，当自然光照某些物质能强烈地吸收某个方向的光振动，当自然光照射上时，只允许某个特定方向的光振动通过，形成偏振光。射上时，只允许某个特定方向的光振动通过，形成偏振光。二向色性二向色性 : 某些物质能吸收某一方向的光振动某些物质能吸收某一方向的光振动 , 而只让与这个方向而只让与这个方向垂直的光振动通过垂直的光振动通过, 这种性质称二向色性这种性质称二向色性 .12.2 线偏振光的获得与检验线偏振光的获得与检验 马吕斯定律马吕斯定律1. 线偏振光的获得与检验线偏振光的获得与检验利用选择吸收获得线偏振光利用选择吸收获得线偏振光利用反射获得线偏振光利用反射获得线偏

2、振光利用晶体的双折射获得线偏振光利用晶体的双折射获得线偏振光(1)偏振片偏振片涂有二向色性材料的透明薄片。涂有二向色性材料的透明薄片。如：聚乙烯醇浸碘后拉成薄膜，夹在两玻璃片间制成偏振片。如：聚乙烯醇浸碘后拉成薄膜，夹在两玻璃片间制成偏振片。 偏振化方向偏振化方向: 当自然光照射在偏振片上时，它只让某一特定方当自然光照射在偏振片上时，它只让某一特定方向的光通过，这个方向叫此偏振片的偏振化方向向的光通过，这个方向叫此偏振片的偏振化方向 . .(2)起偏起偏 偏振片用来产生偏振光时叫偏振片用来产生偏振光时叫起偏器起偏器。将自然光转变成偏振光的过程称为将自然光转变成偏振光的过程称为起偏起偏。 起起

3、偏偏021i偏振化方向偏振化方向0i起偏器起偏器人眼是不能直接区分自然光与偏振光的，而利用偏振片能够人眼是不能直接区分自然光与偏振光的，而利用偏振片能够检验一束光是否是偏振光，此时偏振片就叫做检偏器检验一束光是否是偏振光，此时偏振片就叫做检偏器 .(3) 检偏检偏检测偏振光的过程称为检测偏振光的过程称为检偏检偏。检偏器检偏器 检检 偏偏起偏器起偏器偏振片用来检验光的偏振状态时叫偏振片用来检验光的偏振状态时叫检偏器检偏器。0121ii0i2i当当 p1 / p2 时，时，0透射光最强。透射光最强。当当 p1 p2 时，时，2透射光为透射光为0。（消光）。（消光）实验发现实验发现2p1p0i1i2

4、i 两偏振片偏振化方向夹角为两偏振片偏振化方向夹角为 。2p1p 将通过将通过 p1 的光矢量振幅的光矢量振幅a1 ，分解为平行于分解为平行于p2 的分量的分量a2 和垂直和垂直于于p2的分量的分量 a 。2aa1a垂直分量垂直分量a a 不能通过不能通过p p2 2 ，平行分量，平行分量a a2 2可通过可通过p p2 2 。cos12aa2p1p1aa2a由于光强与光振幅平方成正比，由于光强与光振幅平方成正比，2ai212212aaii21221cosaa2cos212cosii20cos21i马吕斯定律马吕斯定律，211ai222ai讨论：讨论：1. .当当 或0时，时，12ii2. .

5、当当232或时，时，02i 人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，每个复眼包含有每个复眼包含有63006300个小眼，这些小眼能根据太阳的偏光确定个小眼，这些小眼能根据太阳的偏光确定太阳的方位，然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以太阳的方位，然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它所找到的花丛。准确无误地把它的同类引到它所找到的花丛。 再如在沙漠中，再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的

6、，但是沙漠中有一种蚂蚁，它能如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航，因而不会迷路。利用天空中的紫外偏光导航，因而不会迷路。汽车车灯与窗玻璃用同一偏振化方向的透明膜汽车车灯与窗玻璃用同一偏振化方向的透明膜1）防止对面来的灯光耀眼）防止对面来的灯光耀眼(2) 立体电影原理：立体电影原理：原理：利用人眼的双眼效应原理：利用人眼的双眼效应双眼睁开双眼睁开一只眼睁开，一只眼睁开，一只眼关闭一只眼关闭拍摄：拍摄： 例例1 有两个偏振片有两个偏振片,一个用作起偏器一个用作起偏器, 一个用作检一个用作检偏器偏器. 当它们偏振化方向间的夹角为当它们偏振化方向间的夹角为 时

7、时 , 一束单色一束单色自然光穿过它们自然光穿过它们, 出射光强为出射光强为 ; 当它们偏振化方向间当它们偏振化方向间的夹角为的夹角为 时时, 另一束单色自然光穿过它们另一束单色自然光穿过它们 , 出射光出射光强为强为 , 且且 . 求两束单色自然光的强度之比求两束单色自然光的强度之比 .30601i2i21ii 10i20i解解 设两束单色自然光的强度分别为设两束单色自然光的强度分别为 和和 . 经过起偏器后光强分别为经过起偏器后光强分别为 和和 .220i210i经过检偏器后经过检偏器后30cos22101ii 60cos22202ii 3160cos30cos22201021iiii212cosii 3p1p0i0i1i3p2p1p2i3i2p3p1p0121ii 20cos2i 在两块在两块正交正交偏振片偏振片 之间插入另一块偏之间插入另一块偏振片振片 ，光强为，光强为 的自然光垂直入射于偏振片的自然光垂直入射于偏振片 ，讨论转动讨论转动 透过透过 的光强的光强 与转角的关系与转角的关系 .i31p,p2p2p3p0i1p讨论讨论)2(cos223 ii