大学物理,光的偏正

1、11-6 光的偏振小组成员：拓桠楠 邹静邓嘉 刁婉光的光的波动性波动性 光的干涉、衍射光的干涉、衍射 .光波是光波是横波横波 光的偏振光的偏振 .机械横波与纵波的区别机械横波与纵波的区别机械波穿过狭缝机械波穿过狭缝偏振性偏振性 普通光源中，大普通光源中，大量处在激发态的分子量处在激发态的分子和原子，在它们和原子，在它们跃迁跃迁到低能级的过程中会到低能级的过程中会辐射出光波辐射出光波。33C22C11C33C22C11C44C（a）辐射是断续的、）辐射是断续的、无规则的，每次发无规则的，每次发光持续的时间平均光持续的时间平均不超过不超过10-8s，即每，即每次只能发出一个有次只能发出一个有限长的

2、波列限长的波列.（b）发光彼此独立、）发光彼此独立、互不相关。互不相关。1.1.光波的特点光波的特点 由于光源发光是由大量原子发光组成，每个原子由于光源发光是由大量原子发光组成，每个原子发光的振动方向都是随机的，发光的振动方向都是随机的， 和和 在各方向的振动在各方向的振动都存在都存在. . 平均看来，在垂直于传播方向平面内各方向平均看来，在垂直于传播方向平面内各方向振动概率相等，振动能量也均匀分布在各振动方向上，振动概率相等，振动能量也均匀分布在各振动方向上，称为称为自然光自然光，不具有偏振性，不具有偏振性，. .EHkEH 每个光矢量可分解每个光矢量可分解为两等幅的相互垂直的为两等幅的相互

3、垂直的振动振动. .光波中光波中引起人的视觉的只有引起人的视觉的只有 振动，振动， 为光为光矢量矢量EE符号表示符号表示 偏振光偏振光（线偏振光）（线偏振光）光振动只沿某一固定方向的光光振动只沿某一固定方向的光 .振动方向在纸面内的线偏振光振动方向在纸面内的线偏振光振动方向垂直纸面的线偏振光振动方向垂直纸面的线偏振光 部分偏振光部分偏振光 ：某一方向的光振动比与之垂：某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光直方向上的光振动占优势的光为部分偏振光 .在纸面内振动较强的部分偏振光在纸面内振动较强的部分偏振光垂直纸面振动较强的部分偏振光垂直纸面振动较强的部分偏振光二偏振片二偏振

4、片 起偏与检偏起偏与检偏 二向色性二向色性 : 某些物质能吸收某一方向的光振某些物质能吸收某一方向的光振动动 , , 而只让与这个方向垂直的光振动通过而只让与这个方向垂直的光振动通过, , 这种性这种性质称二向色性质称二向色性 . 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 .将自然光变为偏振光的过程称为将自然光变为偏振光的过程称为起偏起偏检验某束光是否为偏振光，称为检验某束光是否为偏振光，称为检偏检偏 起起 偏偏 偏振化方向偏振化方向 ： 当自然光照射在偏振片上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，这个方时，它只让某一特定方向的光通过，这个方向叫此

5、偏振片的偏振化方向向叫此偏振片的偏振化方向 .通常在偏振片上通常在偏振片上用记号用记号“ ”表示表示. .021I偏振化方向偏振化方向0I起偏器起偏器起偏起偏将自然光转变成偏振光的过程将自然光转变成偏振光的过程. .检偏检偏检测偏振光的过程检测偏振光的过程. .检偏器检偏器起偏器起偏器检偏器检偏器 检检 偏偏起偏器起偏器 两偏振片偏振化方向夹角为两偏振片偏振化方向夹角为. 将通过将通过M的光矢量振幅的光矢量振幅A0，分解为平行于分解为平行于N 的分量的分量A1和垂直于和垂直于N的分量的分量A2. .1A2A0AMN20cosII 马吕斯定律马吕斯定律AAII220210cos02I0IMN20

6、cosIAAcos01光振动分量光振动分量A1可通过可通过N1，且，且空气空气i1ni玻璃玻璃2n 当自然光入射到两种介质的交界面时，其反射光当自然光入射到两种介质的交界面时，其反射光和折射光都是部分偏振光和折射光都是部分偏振光. 反射光中垂直于入射面的振动大于平行于入射面反射光中垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动；而折射光中平行于入射面的振动大于垂直于的振动；而折射光中平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动入射面的振动. .布儒斯特定律布儒斯特定律（1812年）年）反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光面，折射光为部分偏振光12

7、0tannni 当当 时，时，0i0i1n玻璃玻璃2n空气空气这个特定的入射角称为起偏振角或者这个特定的入射角称为起偏振角或者布儒斯特角布儒斯特角.当光线以当光线以布儒斯特角入射时，布儒斯特角入射时，反射线与折射线垂直反射线与折射线垂直. .即即200ri0i1n2n0i0r证明：证明：由折射定律由折射定律1200sinsinnnri和布儒斯特定律和布儒斯特定律12000cossintannniii00cossinir0000cossinsinsiniiri02sini200ri注意注意 对于一般的光学玻璃对于一般的光学玻璃 , , 反射光的强反射光的强度约占入射光强度的度约占入射光强度的7.

8、5% , , 大部分光将透过大部分光将透过玻璃玻璃.利用利用玻璃片堆玻璃片堆产生产生线线偏振光偏振光0i讨论讨论讨论光线的反射和折射讨论光线的反射和折射( (起偏角起偏角 )0i0i0i0iiiiI I 有变化有变化, , 最小值为零最小值为零( (消光消光) )是什么光？是什么光？I I 有变化有变化, ,但最小值不为零，但最小值不为零，是什么光？是什么光？I I 不变不变，是什么光？是什么光？慢慢旋转检偏片慢慢旋转检偏片, ,观察透过偏振片的光的光强观察透过偏振片的光的光强I I如何变化？如何变化？自然光自然光线偏振光线偏振光部分偏振光部分偏振光偏振光的应用 在摄影镜头前加上偏振镜消除反光 在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等，常常会出现耀斑或反光，这是由于光线的偏振而引