普通物理下1光是一种电磁波横波电矢量与磁相互垂直它们分别又的

1、1 光是一种电磁波（横波）。电矢量光是一种电磁波（横波）。电矢量 与磁矢量与磁矢量 相互垂直，它们分别又与电磁波的传播方向垂直。相互垂直，它们分别又与电磁波的传播方向垂直。由由于起生理感光作用的是于起生理感光作用的是电矢量电矢量 ，故把电矢量，故把电矢量 称为称为光矢量。光矢量。EHEE2实验：机械波通过狭缝实验：机械波通过狭缝3xuE对传播方对传播方向不对称向不对称xu对传播方对传播方向对称向对称横波横波纵波纵波 光矢量在与传播方向垂直的平面内可取任意的方光矢量在与传播方向垂直的平面内可取任意的方向，构成了对于光的传播方向的不对称性，叫向，构成了对于光的传播方向的不对称性，叫偏振偏振。偏振横

2、波的特征4腰横扁担进不了城门腰横扁担进不了城门只有横波有偏振现象只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题而纵波无偏振问题通光方向通光方向5线偏振光：线偏振光：一束一束光的光矢量光的光矢量只沿含一个确定的方向只沿含一个确定的方向 振动，叫做线偏振光，简称偏振光。振动，叫做线偏振光，简称偏振光。振动面：振动面：光振动方向与传播方向所确定的那个平面。光振动方向与传播方向所确定的那个平面。 始终在始终在 和传播方和传播方向所决定的振动面上，所以向所决定的振动面上，所以线偏振光也叫线偏振光也叫平面偏振光平面偏振光。EE一个原子一次发光一定是偏振光。一个原子一次发光一定是偏振光。自然光与偏振光6 振动面分别在

3、纸面和振动面分别在纸面和垂直于纸面的线偏振光。垂直于纸面的线偏振光。因原子发光的因原子发光的“随机性随机性”，光矢量各向，光矢量各向随机均匀分布，振幅相等，称为随机均匀分布，振幅相等，称为自然光自然光。自然光自然光面对光的传播方向观察面对光的传播方向观察yxEEyxIII7 自然光可用两个相互独立、没有固定相位关系、自然光可用两个相互独立、没有固定相位关系、等振幅且振动方向相互垂直的线偏振光表示等振幅且振动方向相互垂直的线偏振光表示。自然光的表示：自然光的表示：部分偏振光：部分偏振光：某一方向的光振动比与之相垂直的另某一方向的光振动比与之相垂直的另一方向的光振动占优势。一方向的光振动占优势。平

4、行平行纸面纸面振动占优的部分偏振光振动占优的部分偏振光垂直垂直纸面纸面振动占优的部分偏振光振动占优的部分偏振光8圆偏振光圆偏振光u左旋左旋右旋右旋描绘的轨迹电矢量Eu椭圆偏振光椭圆偏振光9 如何产生偏振光？如何检验光的偏如何产生偏振光？如何检验光的偏振状态？振状态？（1）晶体的二向色性）晶体的二向色性（2）晶体的双折射）晶体的双折射（3）自然光在媒质界面上的折射和反射）自然光在媒质界面上的折射和反射（4）激光）激光10偏振片：偏振片：能强烈吸收某一方向的光振动，而只让与能强烈吸收某一方向的光振动，而只让与之垂直方向上的光振动通过的一种透明薄片。如具之垂直方向上的光振动通过的一种透明薄片。如具有

5、有二向色性二向色性的晶体片（电气石）。的晶体片（电气石）。自自然然光光振振线线偏偏光光偏振片偏振片偏偏振振化化方方向向11偏振化方向：偏振化方向：允许通过的光振允许通过的光振动方向。动方向。偏振片的用途：偏振片的用途：“起偏起偏”和和“检偏检偏” 12（1）自然光通过偏振片后光强减为原来的二分之一；）自然光通过偏振片后光强减为原来的二分之一；（2）旋转偏振片，屏幕上光强不变。）旋转偏振片，屏幕上光强不变。13自然光自然光起偏起偏 偏振光偏振光 检偏检偏偏振光偏振光0I20I20I0I20I0I1415马吕斯定律：马吕斯定律：光强为光强为 I1 的线偏振光，透过偏振片后，的线偏振光，透过偏振片后

6、，其透射强度为：其透射强度为：cos12EE 1I2I2E2E1E2212212cosEEII212cosII I1为入射光强，为入射光强，I2为出射光强。为出射光强。16结论：结论：当旋转检偏器一周时，会出现两次全明和两次当旋转检偏器一周时，会出现两次全明和两次全暗。全暗。20II 当当光强为光强为 I0 自然光入射时，透射光的偏振方向自然光入射时，透射光的偏振方向为偏振片的偏振化方向，为偏振片的偏振化方向， 透射光强透射光强 I 为为212cosII 讨论：讨论： 。其它值时，当；，光强最小，消光位置时，当，光强最大；时，当12212030232201IIIII17马吕斯定律的验证实验马吕

7、斯定律的验证实验线线偏偏振振光光有两次消光现象有两次消光现象20cosII 18部分部分偏振光偏振光有两次极大极小有两次极大极小19解解: : 例一例一 已知自然光通过两个偏振化方向相交已知自然光通过两个偏振化方向相交60的偏振片，透射光强为的偏振片，透射光强为 I1 1，今在这两偏振片之间再插，今在这两偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片的偏入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片的偏振化方向均夹振化方向均夹30角，则透射光强为多少？角，则透射光强为多少？0I20II 1IIIII4160coscos22114II 20III 112343430cosIIII 4333

8、0cos12III149I21 例二例二 一束光由自然光和线偏振光混合组成，当它一束光由自然光和线偏振光混合组成，当它通过一偏振片时，发现透射光的强度随偏振片的转动通过一偏振片时，发现透射光的强度随偏振片的转动可以变化到五倍。求入射光中自然光和线偏振光的强可以变化到五倍。求入射光中自然光和线偏振光的强度各占入射光强度的几分之几？度各占入射光强度的几分之几？解：解：设入射光强度：设入射光强度：I0 ； 自然光强度：自然光强度：I10 ；偏振光强度偏振光强度 : I2020100III设通过偏振片后其光强分别为：设通过偏振片后其光强分别为：I ， I1 ， I210121II 2202cosII

9、222201021cos21IIIII2010max210IIII时10min2190III时minmax5II10201021521III31201010010IIIII32020II10202II23 例三例三 在两个偏振化方向正交的偏振片之间有一在两个偏振化方向正交的偏振片之间有一个偏振片以匀角速度个偏振片以匀角速度绕光传播方向为转轴而旋转。证绕光传播方向为转轴而旋转。证明当光强为明当光强为 的自然光通过这一装置出射后，光强被的自然光通过这一装置出射后，光强被调制的频率为调制的频率为的四倍，且最大光强为的四倍，且最大光强为 的的18。0I0I解：解：1P2PPu1I2II0I0121II

10、 2021cos21cosIII02290cosII0I1PP2P24所以所以tItIttIII4cos1162sin81sincos212cos02022022即频率为即频率为4，且，且844821614cos0max00maxIIttIIIt时，即时，当0121II 2021cos21cosIII02290cosII0I1PP2P25（1）反射和折射光的偏振）反射和折射光的偏振 特殊条件下特殊条件下获得偏振光获得偏振光的另一方法的另一方法26i 反射光的偏振现象是马吕斯在反射光的偏振现象是马吕斯在1808年发现的。实年发现的。实验表明：验表明： （1）反射光为部分偏振光；）反射光为部分偏振

11、光； （2）反射光中垂直）反射光中垂直入射面的光振动多于平行入射面的光振动多于平行入射面的光振动；入射面的光振动； （3）折射光中平行）折射光中平行入射面的光振动多于垂直入射面的光振动多于垂直入射面的光振动。入射面的光振动。27120000090nniiiiisinsin)cos(sincossintan布儒斯特角：布儒斯特角：121 -0tannni 900i0in1n2布儒斯特定律布儒斯特定律: 自然光以布儒斯特自然光以布儒斯特角入射到两不同介质表角入射到两不同介质表面，其反射光为线偏振面，其反射光为线偏振光，光振动垂直于入射光，光振动垂直于入射面。面。起偏角起偏角28玻璃片堆玻璃片堆0i

12、布儒斯特角布儒斯特角线偏振光线偏振光29以布儒斯特角入射以布儒斯特角入射线偏振光出射线偏振光出射30 液晶显示器屏幕出射的光是线偏振光，因此，液晶显示器屏幕出射的光是线偏振光，因此，将一块偏振片在其前面旋转会出现亮场和暗场。将一块偏振片在其前面旋转会出现亮场和暗场。 31偏振片的应用偏振片的应用立体电影立体电影 彩色立体电影的效果是利用光的偏振现象形成的。立体电影利用一左一右两架摄彩色立体电影的效果是利用光的偏振现象形成的。立体电影利用一左一右两架摄像机同时拍摄同一景物，把两个偏振光的影像同时放映在银幕上，两个偏振光的振动像机同时拍摄同一景物，把两个偏振光的影像同时放映在银幕上，两个偏振光的振

13、动方向互成直角。观众观看立体电影时戴上特制的偏光镜，其左右两镜片透过的偏振光方向互成直角。观众观看立体电影时戴上特制的偏光镜，其左右两镜片透过的偏振光振动方向互相垂直，能通过左眼的偏振光就不能通过右眼，反之亦然。因此，左眼的振动方向互相垂直，能通过左眼的偏振光就不能通过右眼，反之亦然。因此，左眼的镜片只允许左方摄像机的影像通过，而右眼的镜片只允许右方摄像机的影像通过，在镜片只允许左方摄像机的影像通过，而右眼的镜片只允许右方摄像机的影像通过，在眼前就会出现立体效果。眼前就会出现立体效果。32驾驶员戴上偏振太阳镜可以防止马路反射光的炫目。驾驶员戴上偏振太阳镜可以防止马路反射光的炫目。照相机按上偏振

14、镜可以产生不同的效果，看出来了吗？照相机按上偏振镜可以产生不同的效果，看出来了吗？ 33用偏振镜用偏振镜消除消除了反射偏振光了反射偏振光 使玻璃门内的使玻璃门内的人物清晰可见人物清晰可见偏振镜偏振镜34流水画35 光源透过光源透过旋转的起偏器旋转的起偏器，成为振动方向旋转变化，成为振动方向旋转变化的线偏振光，通过的线偏振光，通过背面涂有偏振材料（检偏器）背面涂有偏振材料（检偏器）的画的画面，由于透过光的明暗变化，使画面中途有偏振材料面，由于透过光的明暗变化，使画面中途有偏振材料的部分的部分“动了起来动了起来”。36 散射光的偏振性散射光的偏振性 部部分分偏偏振振光光 线线偏偏振振光光xyz自然

15、光自然光空气分子空气分子 天空为什么是蓝的？天空为什么是蓝的？ 37 正确解释天空为什么是蓝色始于正确解释天空为什么是蓝色始于1859年。科学家泰多尔首先发现蓝年。科学家泰多尔首先发现蓝光要比红光散射强得多，这就是光要比红光散射强得多，这就是“泰多尔效应泰多尔效应”。几年之后，科学家瑞。几年之后，科学家瑞利更详细地研究了这种现象，他发现散射强度与波长的利更详细地研究了这种现象，他发现散射强度与波长的4次方成反比。次方成反比。后来，更多科学家称这种现象为后来，更多科学家称这种现象为“瑞利散射瑞利散射”。 我们所看到的蓝天是因为空气分子和其他微粒对入射的太阳光进行选我们所看到的蓝天是因为空气分子和

16、其他微粒对入射的太阳光进行选择性散射的结果。散射强度与微粒的大小有关。择性散射的结果。散射强度与微粒的大小有关。当微粒的直径小于可见光当微粒的直径小于可见光波长时，散射强度和波长的波长时，散射强度和波长的4次方成反比次方成反比，不同波长的光被散射的比例不，不同波长的光被散射的比例不同，此亦成为选择性散射。同，此亦成为选择性散射。 当空中有雾或薄云存当空中有雾或薄云存在时，因为水滴的直径比在时，因为水滴的直径比可见光波长大得多，选择可见光波长大得多，选择性散射的效应不再存在，性散射的效应不再存在，不同波长的光将一视同仁不同波长的光将一视同仁地被散射，所以天空呈现地被散射，所以天空呈现白茫茫的颜色

17、。白茫茫的颜色。 38 在我们的眼睛中，有三种类型的接收器，分别称之为在我们的眼睛中，有三种类型的接收器，分别称之为红、绿和蓝锥体红、绿和蓝锥体，它们只对相应的颜色敏感。当它们受到，它们只对相应的颜色敏感。当它们受到外界的光刺激时，视觉系统会根据不同接受器受到刺激的外界的光刺激时，视觉系统会根据不同接受器受到刺激的强弱重建这些光的颜色，也就是我们所看到物体的颜色。强弱重建这些光的颜色，也就是我们所看到物体的颜色。事实上，红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色的刺激也有反事实上，红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色的刺激也有反映，红锥体和绿锥体同时接受到阳光的刺激，此时蓝锥体映，红锥体和绿锥体同时接受到阳光的

18、刺激，此时蓝锥体接收到蓝光的刺激较强，最后它们联合的结果是蓝色的接收到蓝光的刺激较强，最后它们联合的结果是蓝色的 。39光在晶体中的双折射 方解石晶体的双折射现象方解石晶体的双折射现象双折射现象：双折射现象： 一束光进一束光进入某种晶体后会入某种晶体后会出现两束折射光出现两束折射光的现象。的现象。40 1670年，巴托里那斯发现，把方解石年，巴托里那斯发现，把方解石（ ）晶体放在纸面上，看到每个字）晶体放在纸面上，看到每个字呈现出双像。呈现出双像。3CaCO41检偏器检验表明检偏器检验表明： o光和光和e光都是线偏振光光都是线偏振光寻常光线（寻常光线（o o光）光）：恒遵守通常折射定律的光线。

19、恒遵守通常折射定律的光线。ordinary ray非常光线（非常光线（e e光）光）：不遵守通常折射定律的光线。不遵守通常折射定律的光线。extraordinary ray42ioeoe43光轴光轴在晶体中存在一个特殊的方向，沿该方向不会在晶体中存在一个特殊的方向，沿该方向不会产生双折射现象，这一方向称为产生双折射现象，这一方向称为晶体的光轴晶体的光轴。与光轴平行的直线均可代表光轴与光轴平行的直线均可代表光轴。分类：单轴晶体分类：单轴晶体 uniaxis crystal只有一个光轴方向只有一个光轴方向方解石方解石 ( (冰洲石冰洲石) ) 石英石英 红宝石红宝石 云母云母 蓝宝石蓝宝石 硫磺硫

20、磺 双轴晶体双轴晶体 biaxis crystal有两个光轴方向有两个光轴方向44主平面：主平面：晶体中晶体中传播方向和光轴方向组成的平面传播方向和光轴方向组成的平面。实验表明：实验表明：o 光的光振动垂直于它的主平面，光的光振动垂直于它的主平面，e 光的光光的光振动平行于它的主平面。振动平行于它的主平面。 o光和光和e光都是线偏振光。光都是线偏振光。光轴光轴入射面入射面法线法线o光的主光的主平面平面e 光的主平面光的主平面主截面：主截面：光轴方向和晶体表面法线方向组成的平面光轴方向和晶体表面法线方向组成的平面（或与晶体表面正交）。（或与晶体表面正交）。 讨论：讨论：光入射光入射主截面时，主截

21、面时，o 光、光、e 光的主平面及入射光的主平面及入射面面三者重合三者重合。45 （一）晶体中从同一发光点发出两组子（一）晶体中从同一发光点发出两组子波波面：波波面： （1）o 光的波阵面为光的波阵面为球面球面，向四周传播的，向四周传播的光光速相等速相等； （2）e 光的波阵面为光的波阵面为旋转椭球面旋转椭球面，向四周传，向四周传播的播的光速不等光速不等。双折射现象的解释（1690年，惠更斯） 46 eeooeoeo321vvvvvvcncn主折射率最大值在垂直光轴方向在光轴方向相切（二）正晶体和负晶体（二）正晶体和负晶体eoeoeoeonnnn，负晶体：，正晶体：vvvvevov光轴光轴正晶

22、体正晶体光轴光轴负晶体负晶体evov47晶晶 体体none晶晶 体体none方解石方解石1.65841.4864石英石英1.54431.5534电石气电石气1.6691.638冰冰1.3091.313白云石白云石1.68111.500硝酸钠硝酸钠1.5851.337几种单轴晶体的折射率（对波长为几种单轴晶体的折射率（对波长为589.3nm的钠光）的钠光） 正晶体：正晶体：石英、冰石英、冰负晶体：负晶体：方解石、电气石、白云石、硝酸钠方解石、电气石、白云石、硝酸钠正晶体正晶体:负晶体负晶体:oeoenn vvoeoenn vv4849iCAB惠更斯原理应用于双折射无双折射现象光轴光轴光轴光轴50

23、 o光和光和e光都不折射，但速度和折射率不同，所以光都不折射，但速度和折射率不同，所以两波面并不重合，有双折射。两波面并不重合，有双折射。51o光、e光的一些性质（1）o光、光、e光传播速度一般不同，但沿光轴方向传光传播速度一般不同，但沿光轴方向传播方向速度相同（播方向速度相同（此时无双折射现象此时无双折射现象）。）。（2）o光、光、e光均为偏振光，但振动面不同。光均为偏振光，但振动面不同。 o光始终在入射面内，在晶体中光始终在入射面内，在晶体中o光光垂直垂直主平面；主平面； e光一般不在入射面内，在晶体中光一般不在入射面内，在晶体中e光光平行平行主平面。主平面。（3）入射光线在晶体主截面内时

24、（三者合一），）入射光线在晶体主截面内时（三者合一），o光光垂直垂直e光光。这是实际应用中常见的现象。这是实际应用中常见的现象。（4）o光、光、e光在双折射晶体内部才有意义，射出晶光在双折射晶体内部才有意义，射出晶体以后就体以后就没有意义没有意义了。了。52偏振棱镜偏振棱镜尼科耳棱镜尼科耳棱镜是将天然的方解石晶体按一定的要是将天然的方解石晶体按一定的要求加工成两块直角棱镜，然后再用求加工成两块直角棱镜，然后再用特种树胶把它们粘合起来制成一块特种树胶把它们粘合起来制成一块斜长方形的光学棱镜。斜长方形的光学棱镜。53oeACNM树胶的折射率：树胶的折射率：55. 1n658. 1ono光的折射率：

25、光的折射率：486. 1ene光的主折射率：光的主折射率：oennn全反射全反射n大大 n小小大于临界角大于临界角69.20加拿大树胶加拿大树胶54格兰格兰-傅科棱镜：傅科棱镜： 格兰格兰-傅科棱镜是尼傅科棱镜是尼科耳棱镜的改进型。将一科耳棱镜的改进型。将一块方解石晶体加工成直角块方解石晶体加工成直角长方体，再切成两个楔型，长方体，再切成两个楔型，切开的两部分不用树胶粘切开的两部分不用树胶粘合，而代以空气层。合，而代以空气层。o光对空气层的临界角：光对空气层的临界角：637e 光对空气层的临界角：光对空气层的临界角：6142i6142637光轴光轴55 渥拉斯渥拉斯棱镜棱镜是将两块光轴是将两块

26、光轴互相垂直的直互相垂直的直角方解石粘合角方解石粘合而成。而成。 自然光进入晶体自然光进入晶体1后，由于传播速度不同，产后，由于传播速度不同，产生双折射现象，由于生双折射现象，由于o光、光、e光的折射率不同，进光的折射率不同，进入晶体入晶体2后分成两束。由于晶体光轴互相垂直，晶后分成两束。由于晶体光轴互相垂直，晶体体1中的中的o光进入晶体光进入晶体2后变成后变成e光，而晶体光，而晶体1中的中的e光进入晶体光进入晶体2后则变成后则变成o光。光。56 例四例四 用方解石割成一个用方解石割成一个 的正三角形棱镜，的正三角形棱镜，光轴垂直于棱镜的正三角形截面。设非偏振光的入射光轴垂直于棱镜的正三角形截

27、面。设非偏振光的入射角为角为 i ，而，而 e 光在棱镜内的折射线与镜底边平行，求光在棱镜内的折射线与镜底边平行，求入射角入射角 i ，并在图中画出，并在图中画出 o 光的光路。光的光路。（已知（已知 ）06066. 149. 1oenn，060iee解：解：设设 e 光的折射角为光的折射角为 ， 由图得：由图得：e000e30609057由折射定律得由折射定律得0148 745. 030sin49. 1sinsin00eeini设设 o 光的折射角为光的折射角为 ，由折射定律得，由折射定律得o0426449. 066. 10148sinsinsinsinsin0o0ooooninio060i

28、eoe58 如果两个如果两个同频率同频率的线偏振光，振动方向的线偏振光，振动方向相互垂相互垂直直，只要它们之间存在，只要它们之间存在恒定的相位差恒定的相位差，则在一般情，则在一般情况下两者叠加后其合振动光矢量的端点将描绘出一况下两者叠加后其合振动光矢量的端点将描绘出一个椭圆，这样的光称为个椭圆，这样的光称为椭圆偏振光椭圆偏振光。 如果合振动光矢量如果合振动光矢量的端点描绘出的是一个的端点描绘出的是一个圆，则这样的光称为圆，则这样的光称为圆圆偏振光偏振光。591221221222212sincos2AAxyAyAx6021EE （二）21EE （一）2472345432401261单色自然光单色

29、自然光自然光（不能形自然光（不能形成稳定的椭圆）成稳定的椭圆）晶片（晶片（e、o）单色平面单色平面偏振光偏振光椭圆偏振光（有椭圆偏振光（有恒定位相差）恒定位相差）晶片（晶片（e、o）dCPS椭圆偏振光椭圆偏振光线偏振光线偏振光62 晶片是从单轴晶体中切割下来的平行平面板，晶片是从单轴晶体中切割下来的平行平面板，其表面与晶体的光轴平行。其表面与晶体的光轴平行。 6364EeEoE振幅振幅sincosoeEEEE)(coseevxtEEz)(cosoovxtEEy波函数表达式为波函数表达式为65)()()(eooevvvvxxxtxt相位差相位差eeoo,ncncvv)(eonncx)(2eonn

30、x66)(2eonnd2) 12(k正椭圆正椭圆) 12(k线偏振光线偏振光)(eonnd4) 12(k正椭圆正椭圆2) 12(k线偏振光线偏振光经过厚度为经过厚度为d 晶片后，晶片后，相位差为相位差为或光程差为或光程差为，成为圆偏振光。，有若eo4EE 67椭圆偏振光椭圆偏振光 光矢量端点在垂直光矢量端点在垂直于光传播方向的截面内于光传播方向的截面内描绘出椭圆轨迹。检偏描绘出椭圆轨迹。检偏器旋转一周，光强两强器旋转一周，光强两强两弱。两弱。 圆偏振光圆偏振光 光矢量端点在垂直光矢量端点在垂直于光传播方向的截面内于光传播方向的截面内描绘出圆形轨迹。检偏描绘出圆形轨迹。检偏器旋转一周，光强无变器

31、旋转一周，光强无变化。化。 68四分之一波片：四分之一波片：偏振光通过波片后，偏振光通过波片后，o光和光和e光的光光的光程差等于程差等于 4的奇数倍。的奇数倍。四分之一波片的最小厚度：四分之一波片的最小厚度：)(4eonnd偏振光通过偏振光通过四分之一波片四分之一波片后出射的是后出射的是正椭圆正椭圆偏振光。偏振光。69四分之一波片四分之一波片 线偏振光振动方线偏振光振动方向与四分之一波片的向与四分之一波片的光轴方向成光轴方向成45角时，角时，通过后线偏振光变为通过后线偏振光变为圆偏振光。圆偏振光。 线偏振光振动方向线偏振光振动方向与四分之一波片的光轴与四分之一波片的光轴方向的夹角不为方向的夹角

32、不为45角角时，则通过后线偏振光时，则通过后线偏振光变为椭圆偏振光。变为椭圆偏振光。 70四分之一波片四分之一波片 圆偏振光通过四圆偏振光通过四分之一波片后，变为分之一波片后，变为线偏振光，其振动方线偏振光，其振动方向与光轴方向成向与光轴方向成45角。角。 椭圆偏振光通过椭圆偏振光通过四分之一波片后，变四分之一波片后，变为线偏振光，其振动为线偏振光，其振动方向与光轴方向的夹方向与光轴方向的夹角不等于角不等于45角。角。 71)(2eonnd半波片的最小厚度：半波片的最小厚度： 线偏振光通过线偏振光通过半波片半波片后出射的后出射的o光和光和e光正好光正好反反相位相位，合成后仍是，合成后仍是线偏振

33、线偏振光光，只是振动方向转过了，只是振动方向转过了2 。NNMM半波片：半波片：偏振光通过波偏振光通过波片后，片后，o光和光和e 光的光程光的光程差等于差等于 2 的奇数倍。的奇数倍。72 圆偏振镜圆偏振镜（CPL镜）。圆偏振镜是由一片镜）。圆偏振镜是由一片线偏线偏振镜振镜（PL）与一片）与一片四分之一波片四分之一波片( (为特殊双折射材为特殊双折射材料料) )，彼此胶合而成。该四分之一波片的光轴与线偏彼此胶合而成。该四分之一波片的光轴与线偏振镜的偏振光振动方向之间成振镜的偏振光振动方向之间成45夹角夹角。光线自线偏。光线自线偏振镜一端射入为正向，自四分之一波片一端射入为振镜一端射入为正向，自

34、四分之一波片一端射入为反向。反向。正向射向圆偏振镜的自然光，先后通过线偏正向射向圆偏振镜的自然光，先后通过线偏振镜和四分之一波片后，即成为圆偏振光振镜和四分之一波片后，即成为圆偏振光。73各种光的偏振特性各种光的偏振特性74l偏振光的检验偏振光的检验 用实验手段区分下列几种光：用实验手段区分下列几种光：（1）自然光）自然光（2）部分偏振光）部分偏振光（3）线偏振光）线偏振光（4）椭圆偏振光）椭圆偏振光（5）圆偏振光）圆偏振光75入射光入射光 检检 偏偏 器器 旋旋 转转部分偏振光？部分偏振光？椭圆偏振光？椭圆偏振光？有消光有消光线偏振光线偏振光I变变有消光有消光I不变不变自然光？自然光？圆偏振

35、光？圆偏振光？ /4 波波 片片I变变无消光无消光无消光无消光椭圆偏振光椭圆偏振光部分偏振光部分偏振光I变变I不变不变圆偏振光圆偏振光自然光自然光第一步第二步偏振光偏振光的检验的检验76 从偏振片从偏振片P得到的线偏振光经过晶片得到的线偏振光经过晶片C后，成为两束相互后，成为两束相互之间有相位差而振动方向互相垂直的之间有相位差而振动方向互相垂直的o光和光和e光。光。( (相位差不等相位差不等于于 的整数倍时，构成椭圆偏振光。的整数倍时，构成椭圆偏振光。) )77偏振光的干涉 椭圆偏振光再穿过一个偏振片椭圆偏振光再穿过一个偏振片A后，由于偏振片只有一后，由于偏振片只有一个偏振化方向，所以通过偏振

36、片后，这两束互相垂直的同频个偏振化方向，所以通过偏振片后，这两束互相垂直的同频率、相位差恒定的光，具有了同一个振动方向，因此这两束率、相位差恒定的光，具有了同一个振动方向，因此这两束光成了光成了相干的偏振光相干的偏振光。 78sincosoeEEEE相干光。有恒定位相差，合成为同振幅、同振动面、o2e2o2oe2ecossincossincossinEEEEEEEEA79相干偏振光总的位相差为相干偏振光总的位相差为相反投影dnneo2时，相干减弱。，或当时，相干加强；，或当2112212122eoeokkdnnkkkdnnk80应用：检查材料有无双折射应用：检查材料有无双折射讨论讨论dnneo

37、2（1）当单色光照射时，若）当单色光照射时，若d 均匀，则无干涉条纹；均匀，则无干涉条纹； 若若d 不均匀，则有干涉条纹。不均匀，则有干涉条纹。（2）当自然光照射时，若当自然光照射时，若d 均匀，彩色无干涉条纹；均匀，彩色无干涉条纹； 若若d 不均匀，彩色有干涉条纹不均匀，彩色有干涉条纹 称为称为色偏振色偏振。81色偏振：色偏振： 当白光照射时，由于偏振光干涉而出现彩当白光照射时，由于偏振光干涉而出现彩色花样的现象。色花样的现象。 若为复色光入射时，晶体对不同波长的光干涉若为复色光入射时，晶体对不同波长的光干涉条件各不相同，因此在检偏器后应看到不同的颜色，条件各不相同，因此在检偏器后应看到不同

38、的颜色，这种情况，我们称之为这种情况，我们称之为色偏振色偏振。82 取不同厚度取不同厚度的云母片将它们的云母片将它们以各种图案贴在以各种图案贴在玻璃板上，并将玻璃板上，并将其放在两个用白其放在两个用白光照明的偏振片光照明的偏振片之间，出射光的之间，出射光的颜色和亮度会发颜色和亮度会发生变化。旋转上生变化。旋转上面的偏振片，可面的偏振片，可呈现彩色斑斓的呈现彩色斑斓的图案花纹。图案花纹。 83光弹效应与旋光现象 一一. . 光弹效应光弹效应 有些各向同性的非晶体有些各向同性的非晶体透明材料（如玻璃、塑料等）透明材料（如玻璃、塑料等）本无双折射性质，但是当它本无双折射性质，但是当它们在受到机械外力时，其内们在受到机械外力时，其内部会产生应力分布，从而导部会产生应力分布，从而导致光学上的各向异性，出现致光学上的各向异性，出现双折射性质，这种现象称为双折射性质，这种现象称为光弹效应光弹效应。 84P1P2 dFSF干涉干涉有机玻璃有机玻璃C应力应力各向异性各向异性 各向不同各向不同n各向不同各向不同出现干涉条纹出现干涉条纹85光弹效应光