专题五光的偏振

1、1一一. .光有五种偏振状态光有五种偏振状态: :专题五专题五 光的偏振光的偏振总结总结:自然光自然光,线偏振光线偏振光,部分偏振光部分偏振光,圆偏圆偏振光振光,椭圆偏振光椭圆偏振光.二二. .产生产生线线偏振光的三种方法偏振光的三种方法: :1,偏振片偏振片 2,反射折射反射折射 3,双折射双折射 o光和光和e光光三三. .马吕斯定律马吕斯定律: :强度为强度为I0的线偏振光入射到偏振片上时的线偏振光入射到偏振片上时,透射透射光强为光强为 20cosII P 自然光入射偏振片自然光入射偏振片上时上时, ,透射光强为透射光强为: :021II 2四四. .布儒斯特定律布儒斯特定律: :0i1n

2、2n0i21120tgnnni n1n2irore(各向异各向异性媒质性媒质)自然光自然光o光光e光光五五. .双折射双折射: :o光、光、e光为线偏振光，沿光轴方向光为线偏振光，沿光轴方向不发生双折射，垂直光轴的折射率不发生双折射，垂直光轴的折射率叫主折射率。叫主折射率。3专题五专题五 光的偏振光的偏振6、自然光从媒质自然光从媒质1(n1)入射到媒质入射到媒质2(n2)时，起偏振时，起偏振角为角为i0，从媒质从媒质2入射到媒质入射到媒质1时，起偏振角为时，起偏振角为i0，若若i0 i0 ，那么哪一种媒质是光密媒质那么哪一种媒质是光密媒质？ i0与与i0有有何关系？何关系？一一. .思考讨论题

3、思考讨论题,120nntgi 210nntgi ,00ii ,2112nnnn ,2122nn 100 tgitgi00ctgitgi 0090ii 12nn 解解: :47.7.如图所示，请将各图中反射光和折射光的偏振态画出如图所示，请将各图中反射光和折射光的偏振态画出来，图中来，图中01210,iinntgi 0i1n2n0i1n2n0i1n2ni1n2ni1n2ni1n2n50i1n2n0i1n2ni1n2ni1n2n0i1n2ni1n2n解：解：6光轴光轴8.8.如图所示为一方解石晶体剖面图，一束自然光按如图所示为一方解石晶体剖面图，一束自然光按如图所示方向入射于晶体表面，试定性画出入

4、射光如图所示方向入射于晶体表面，试定性画出入射光线与透射光线，并标出它们的偏振方向。线与透射光线，并标出它们的偏振方向。o光光e光光oenn ,oevv 由折射定律由折射定律负晶体负晶体oorsinnisin eersinnisin oerr 解：解：79 9、给你一个偏振片和一个四分之一波片，如何鉴别自、给你一个偏振片和一个四分之一波片，如何鉴别自然光和圆偏振光？然光和圆偏振光？ 四分之一波片四分之一波片圆偏振光圆偏振光自然光自然光自然光自然光线偏振光线偏振光 偏振片（转动）偏振片（转动）线偏振光线偏振光 线偏振光线偏振光I 不变不变I 变变, , 有消光有消光以入射光方向为轴以入射光方向为

5、轴解：解：81010、如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光、如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝照射狭缝S S，在屏幕上能看到干涉条纹，若在双缝，在屏幕上能看到干涉条纹，若在双缝S S1 1和和S S2 2的前面分别加一同质同厚的偏振片的前面分别加一同质同厚的偏振片P P1 1和和P P2 2，在屏，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹，则幕上仍能看到很清晰的干涉条纹，则P P1 1与与P P2 2的偏振化的偏振化方向应满足什么条件？方向应满足什么条件？屏屏P1P2SS1S2答答: :P P1 1与与P P2 2的偏振化的偏振化方向应相同方向应相同. .916.16.两个偏振片

6、叠加一起，一束单色自然光垂直入射。两个偏振片叠加一起，一束单色自然光垂直入射。(1)(1)若认为偏振片是理想的若认为偏振片是理想的( (对透射部分没有反射和对透射部分没有反射和吸收），当连续穿过两个偏振片后的透射光强为最吸收），当连续穿过两个偏振片后的透射光强为最大透射光强的大透射光强的1/31/3时，两偏振片的偏振化方间的夹角时，两偏振片的偏振化方间的夹角为多大为多大? ?课堂练习题课堂练习题 ：解解: :P1P2I1I2I 212cosII 当当P P1 1和和P P2 2平行时透射光强最大平行时透射光强最大12IIm I21 由马吕斯定律由马吕斯定律 2cos2I 32mI 6I 7 .

7、54 1016.16.两个偏振片叠加一起，一束单色自然光垂直入射。两个偏振片叠加一起，一束单色自然光垂直入射。(2)(2)若考虑到每个偏振片因吸收和反射而使透射光部若考虑到每个偏振片因吸收和反射而使透射光部分的光强减弱分的光强减弱5 5，要使透射光强仍如，要使透射光强仍如(1)(1)中得到的中得到的透射光强，则此时透射光强，则此时应为多大？应为多大？ P1P2I1I2I 解解: :62II %)51( II211 212cosII 由马吕斯定律由马吕斯定律%)51( 22cos%)51(2 I6I 7 .53 111717有一束自然光与线偏振光混合而成的部分偏有一束自然光与线偏振光混合而成的部分偏振光，用偏振片检偏发现，透射光强的最大值与振光，用偏振片检偏发现，透射光强的最大值与最小值之比为最小值之比为5:15:1，求自然光与线偏光的光强之，求自然光与线偏光的光强之比。比。解解: :自然光自然光I1线偏振光线偏振光 IP I221II 22cosI ,21max2III 21minII 22121minmaxIIIII ,15 2121 II12,333. 1 水水n681. 1 介质介质n1818将一块介质平板放在水中，板面与水平面之间将一块介质平板放在水中，板面与水平面之间的夹角为的夹角为，如图所示。已知，如图所示。已知，若使水平面与板面的反射光均为线偏振光，试求若使