高二物理竞赛由反射引起的光的偏振课件

第二十三章光的偏振

理解自然光与偏振光的区别；

理解布儒斯特定律和马吕斯定律；

了解双折射现象；

了解反射光和散射光的偏振特性。教学基本要求空气入射面：入射光线和法线所成的平面。◆反射光：部分偏振光，垂直于入射面的振动多于平行于入射面的振动。理论和实验证明：反射光的偏振化程度与入射角有关一.反射光的偏振状态玻璃1由反射引起的光的偏振◆折射光：部分偏振光，平行于入射面的振动多于垂直于入射面的振动。二.布儒斯特定律(1812年)反射光为线偏振光，且光振动垂直于入射面，折射光为部分偏振光。当时，(1)

反射光和折射光互相垂直。讨论玻璃空气布儒斯特角(起偏振角)(2)根据光的可逆性，当入射光以角从介质入射于界面时，此角即为布儒斯特角。玻璃玻璃讨论讨论下列光线的反射和折射(起偏振角

i0)。1空气例一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射角为布儒斯特角，问：在界面2的反射光是什么光？玻璃2注意对于一般的光学玻璃，一次反射垂直于入射面的振动仅很小部分被反射(约15%)，所以反射偏振光很弱，大部分光将透过玻璃。一般应用玻璃片堆产生偏振光。利用玻璃片堆产生线偏振光一.双折射的寻常光和非寻常光恒量玻璃折射定律动光学双折射现象波

动光学方解石晶体23.4由双折射引起的光的偏振1.寻常光线（o光）(ordinaryrays)服从折射定律的光线(extraordinrayrays)

2.非常光线（e光）不服从折射定律的光线实验证明：o光和e光均为偏振光，并且振动面互相垂直。ACBoeDeo二.产生双折射的原因o光波阵面e光波阵面2.

寻常光线在晶体中各方向上传播速度相同。

1.

非常光线晶体中各方向上传播速度不同,随方向改变而改变。双折射晶体（如：方解石、石英、冰等）为各向异性介质。光轴三.光轴在方解石这类晶体中存在一个特殊的方向，当光线沿这一方向传播时不发生双折射现象——这一方向为晶体的光轴光轴AB光轴注意：光轴不是指的一条线。光轴光轴例如：四.尼科耳棱镜

(Nicolprism)AB加拿大树胶偏振分束尼科耳棱镜可用于起偏和检偏一.光的散射蓝天、白云、红太阳——

大气中的微粒或分子对阳光散射的结果；白浪滔天——

浪花中大量且紊乱的小水珠对阳光散射的结果。1.现象：当光通过浑浊的液体或穿过灰尘弥漫的空间时，可在侧面看到光束的轨迹，即在光线原传播方向以外接收到光能。2.一定向光束经介质传播而向四面八方散开的现象——光的散射露天电影二.散射的本质一束光照射在微粒或分子上，其内含的电子在入射光的电磁场作用下，作受迫振动形成偶极子，并作为新的子波源向四周辐射同频率的子波。振动电子发出的光是偏振光振动的电子发出的光的振幅和偏振方向e三.解释“天光”是部分偏振光Ozx太阳光自然光线偏振光部分偏振光无偏振四.瑞利散射定律在其它条件相同的情况下，散射光的强度与光波长的四次方成反比，即散射微粒的线度远小于入射光波长()思考天空为什么呈现蓝色呢？正午的太阳基本上呈白色，而旭日和夕阳却呈红色？一个宇航员曾这样描述大气层以的对天空：“太阳在高空悬挂着，象一个金色的大圆盘，而天空却象一面黑色天鹅绒的幕布，一颗颗星星就象镶在黑幕布上的宝石，闪闪发光。”由于大气对阳光的散射，才使整个天空呈现光亮。如果没有大气层，白昼的天空也将是一片漆黑。地球大气层散射正午的太阳地球大气层散射散射旭日夕阳

能产生旋光现象的物质.（如石英晶体、糖溶液、酒石酸溶液等）

偏振光通过某些物质后，其振动面将以光的传播方向为轴线转过一定的角度.1.旋光现象2.旋光物质3.旋光仪观察偏振光振动面旋转的仪器.*23.6旋光现象一.旋光现象A：起偏器B：检偏器L：盛有液体旋光物质的管子对于旋光性物质的溶液设为偏振光通过旋光物质后振动面所转过的角度为旋光物质的浓度为旋光物质的透光长度为一与旋光物质有关的常量对于固体旋光物质为一与旋光物质及入射光的波长有关的常量（一定）V

叫韦尔代常量外加磁感强度为的磁场,使某些不具旋光性的物质产生旋光现象.磁致旋光效应二.旋光物质的分类1.

右旋物质：面对着光源观察，使光振动面的旋转为顺时针的旋光物质。（如葡萄糖溶液）2.

左旋物质：面对着光源观察，使光振动面的旋转为逆时针的旋光物质。（如蔗糖溶液）本章小结本章主要介绍了光的偏振的一些现象和规律。本章要点：1.自然光、偏振光和部分偏振光2.由介质吸收引起的光的偏振：

偏振片、马吕斯