大学物理-14-9-马吕斯定律培训讲学

机械波穿过狭缝一、自然光和偏振光•光的偏振(piānzhèn)性••电磁波是横波(héngbō)1.机械横波(héngbō)与纵波的区别

纵波

振动方向相对传播方向具有对称性；横波振动方向相对传播方向不具有对称性.§14-9光的偏振性马吕斯定律第一页，共20页。机械波穿过狭缝纵波(zònɡbō)振动方向相对传播方向具有对称性；横波振动方向相对传播方向不具有对称性.振动(zhèndòng)方向对于传播方向的不对称性称为偏振。偏振(piānzhèn)是横波所特有的性质。光的波动性光的干涉、衍射.光波是横波光的偏振.第二页，共20页。振动方向对于(duìyú)传播方向的不对称性称为偏振。偏振是横波(héngbō)所特有的性质。光的波动性光的干涉、衍射.光波是横波光的偏振.2.自然光：各种振动方向的光出现的机会相等，沿同一振动方向的原子光波列的强度(qiángdù)与振动方向无关，称这种光为自然光。

原子发光是随机的，在普通光源中不同原子发出的光波列，它们的频率、初相位、振动面、传播方向及波列长度都可能不同。第三页，共20页。2.自然光：原子发光是随机的，在普通光源中不同原子发出的光波列，它们的频率、初相位、振动面、传播方向及波列长度(chángdù)都可能不同。自然光可以分解为两束相互(xiānghù)独立的、等振幅的、振动方向相互(xiānghù)垂直的线偏振光，这两线偏振光的光强等于自然光光强的一半。••••••各种振动(zhèndòng)方向的光出现的机会相等，沿同一振动(zhèndòng)方向的原子光波列的强度与振动(zhèndòng)方向无关，称这种光为自然光。第四页，共20页。自然光可以分解为两束相互独立的、等振幅的、振动方向(fāngxiàng)相互垂直的线偏振光，这两线偏振光的光强等于自然光光强的一半。••••••平面(píngmiàn)偏振光：如果所有光矢量都在一个平面(píngmiàn)内振动称这种光线为线偏振光或平面(píngmiàn)偏振光。平面偏振光的表示法：光矢量在屏平面内光矢量与屏平面垂直.........光矢量与屏平面斜交第五页，共20页。如果所有(suǒyǒu)光矢量都在一个平面内振动称这种光线为线偏振光或平面偏振光。平面(píngmiàn)偏振光的表示法：光矢量在屏平面内光矢量与屏平面垂直.........光矢量与屏平面斜交部分(bùfen)偏振光：

如果将自然光中的两个垂直分量中的其中一个分量部分地削弱，所得的光线称为部分偏振光。部分偏振光表示法：........第六页，共20页。部分(bùfen)偏振光：如果将自然光中的两个垂直分量中的其中一个分量部分(bùfen)地削弱，所得的光线称为部分(bùfen)偏振光。部分(bùfen)偏振光表示法：........二、偏振片起偏和检偏马吕斯定律1.起偏与检偏:起偏检偏——从自然光获得偏振光的装置；——检查某束光是否是偏振光的装置。——从自然光获得偏振光——检查某束光是否是偏振光；检偏振器起偏振器第七页，共20页。二、偏振片起偏和检偏马吕斯定律(dìnglǜ)1.起偏与检偏:起偏检偏——从自然光获得(huòdé)偏振光的装置；——检查(jiǎnchá)某束光是否是偏振光的装置。——从自然光获得偏振光——检查某束光是否是偏振光；检偏振器起偏振器2.偏振片透明玻璃片涂有金鸡纳霜或碧硒（电气石）等材料的簿膜第八页，共20页。透明玻璃片涂有金鸡纳霜或碧硒（电气石）等材料的簿膜

自然光偏振光偏振化方向2.偏振片有一个特定的方向，只让平行于该方向的振动(zhèndòng)通过。这一特定(tèdìng)的方向称为偏振化方向.偏振片特点(tèdiǎn)：第九页，共20页。偏振片的用途(yòngtú)a)作起偏振(piānzhèn)器I0I0/2b)作检偏振(piānzhèn)器偏振光变暗自然光不变暗I0I0/2I0/2I0自然光I0/2I0/2第十页，共20页。检偏器

检偏起偏器第十一页，共20页。..自然光三、马吕斯定律(dìnglǜ)起偏器检偏器线偏振光AIA00I检偏器偏振化方向AA0a检偏器前偏振光振动方向与检偏器偏振化方向之间的夹角。a马吕斯定律(dìnglǜ)••••••一束光强为的自然光透过检偏器，透射光强为：第十二页，共20页。马吕斯定律(dìnglǜ)••••••••讨论(tǎolùn)：光强的调制•••一束光强为的自然光透过检偏器，透射光强为：在透振方向正交的起偏器M和检偏器N之间，插入一片以角速度旋转的理想偏振片P，入射自然光强为，试求由系统出射的光强是多少？第十三页，共20页。••讨论(tǎolùn)：光强的调制在透振方向正交的起偏器M和检偏器N之间，插入一片以角速度旋转的理想偏振片P，入射自然光强为，试求由系统出射的光强是多少？•••t=00、900、1800、2700时，输出(shūchū)光强为零。t=450、1350、2250、3150时，输出光强最大为。每旋转偏振片P一周(yīzhōu)，输出光强有“四明四零”。第十四页，共20页。设两束单色自然光的强度分别为和.解：••••••例1有两个偏振片,一个(yīɡè)用作起偏器,一个(yīɡè)用作检偏器.当它们偏振化方向间的夹角为时,一束单色自然光穿过它们,出射光强为；当它们偏振化方向间的夹角为时,另一束单色自然光穿过它们,出射光强为,且.求两束单色自然光的强度之比.第十五页，共20页。••••••例2.使自然光通过两个偏振化方向成600角的偏振片，透射(tòushè)光强为Ie。今在这两个偏振片之间在插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片成300角，试求入射光强和插入另一偏振片后的透射(tòushè)光强各为多少？第十六页，共20页。解：例2.使自然光通过两个偏振化方向成600角的偏振片，透射(tòushè)光强为Ie。今在这两个偏振片之间在插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片成300角，试求入射光强和插入另一偏振片后的透射(tòushè)光强各为多少？设入射自然光的强度(qiángdù)为I0••••••第十七页，共20页。二、偏振片起偏和检偏马吕斯定律(dìnglǜ)•偏振片起偏和检偏两向色性的有机晶体(jīngtǐ)，如硫酸碘奎宁、电气石或聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡后，在高温下拉伸、烘干，然后粘在两个玻璃片之间就形成了偏振片。它有一个特定的方向，只让平行于该方向的振动通过。这一特定的方向称为偏振化方向。自然光通过(tōngguò)偏振片后变为线偏振光，称为起偏。

偏振片又可用来检验光线的偏振化程度，称为检偏。

起偏起偏器偏振化方向第十八页，共20页。