物理-自感光和偏振光省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

14-1自然光和偏振光一、横波偏振性振动面：经过波传输方向且包含振动矢量平面。偏振:波振动方向相对传输方向不对称性。光矢量振动面v0HE光偏振态:光矢量在与光传输方向垂直平面内振动状态。自然光圆偏振光部分偏振光线偏振光椭圆偏振光按振动状态不一样纵波无偏振性第1页1二.自然光：表示方法：传输方向在垂直于光传输方向平面内，光矢量在全部可能方向上，没有一个方向比其它方向更占优势，含有这么特征光称为自然光。说明：自然光两个相互垂直光振动之间无固定周相关系。两个光振动各含有自然光总能量二分之一。第2页2三、线偏振光光波光矢量方向一直不变，只沿一个固定方向振动。线偏振光表示法：光振动平行板面光振动垂直板面（完全偏振光、平面偏振光、偏振光）第3页3四、部分偏振光在与传输方向垂直平面内，光矢量沿各方向振动概率均等,但各方向光矢量振幅不等。部分偏振光表示法：······平行板面光振动较强垂直板面光振动较强··五右旋椭圆偏振光左旋圆偏振光第4页4一.起偏和检偏起偏：检偏：把自然光变为偏振光装置叫起偏器用来检验光偏振状态装置叫检偏器1.

偏振片将自然光变成线偏振光过程叫起偏检验光偏振状态过程叫检偏将有二向色性物质涂在玻璃上，能吸收某一方向光振动,让与这个方向垂直光振动经过二向色性:晶体对相互垂直两个光振动有选择吸收性质偏振化方向:让光振动经过方向(透光轴):14.2起偏和检偏马吕斯定律第5页5:起偏器:检偏器普通情况下

I=？消光第6页6二.马吕斯定律(1)内容：式中α是线偏振光光振动方向和检偏振器偏振化方向之间夹角强度为I0线偏振光，透过检偏振器后，透射光强度(不考虑吸收)为(2)证实：asin0Aacos0A设线偏振光振幅为A0,光强为I0.透过检偏振器后光强为I第7页7讨论：(1)当α=0,1800时,

I=I0两个光强最大位置(2)当α=900,2700时,I=0两个消光位置(3)当α为其它值时,0<I<I0(4)检偏时，旋转，观察透过光强：，则为线偏振光a.若：光强由明

暗

明改变为自然光c.若：光强不改变，则b.若：光强只是强弱改变

,无消光,则为部分偏振光第8页8。检偏器旋转一周，屏上光强两强两弱。部分偏振光第9页9偏器旋转一周，光强两亮两暗线偏振光第10页10光路中插入检偏器，屏上光强减半。检偏器旋转，屏上亮暗无改变。自然光第11页1114-3

反射和折射时光偏振自然光部分偏振光反射和折射过程会使入射自然光一定程度偏振化部分偏振光一

反射和折射时光偏振态第12页12反射光偏振化程度和入射角相关，当入射角等于某一特定值i0且满足这时反射光成为线偏振光。自然光线偏振光部分偏振光起偏振角布儒斯特角二。布儒斯特定律以布儒斯特角入射时，反射光线和折射光线垂直第13页13平行玻璃板上表面和下表面反射光都是偏振光以布儒斯特角入射平行玻璃板时下表面入射角也是布儒斯特角第14页14玻璃片堆当玻璃片足够多时，透射光也成为偏振光，偏振化方向与反射偏振光垂直通常玻璃反射率只有7.5%左右，要以反射取得较强偏振光，你有什么好主意？第15页15例1：画出以下图中反射光、折射光以及它们偏振状态。第16页16例2一束光是自然光和线偏振光混合光，让它垂直经过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值5倍，求入射光中自然光与线偏振光强度之比。解：设：则：得：第17页17例3.光强为I0自然光相继经过偏振片P1、P2、P3，光强变为I0/8，已知P1

P3，问：P1、P2间夹角为何？解：P1P2P3I0I3=I0/8P3P1P2I1I2第18页18例4.自然光强度I0，连续经过4块偏振片，相邻两块偏振片偏振化方向夹角30°，忽略光吸收，求：透射光强度。解：第19页19例5.已知某种不透明媒质布儒斯特角求：该种媒质折射率？由布儒斯特定律利用此方法能够测量不透明媒质折射率。解：第20页20寻常光

非常光各向异性方解石晶体双折射现象14.4光的双折射

1.双折射现象(1)o光、e光特征①O光:一直在入射面内,并恪守折射定律。e光:普通不在入射面内,不恪守折射定律。注意：寻常、非常指光在折射时是否恪守折射定律，o光、e光也只在晶体内部才有意义。第21页21光光当方解石晶体旋转时o光不动，e光围绕o光旋转双折射纸面方解石晶体第22页22光光双折射当方解石晶体旋转时o光不动，e光围绕o光旋转纸面方解石晶体第23页23光光当方解石晶体旋转时o光不动，e光围绕o光旋转双折射纸面方解石晶体第24页24光光当方解石晶体旋转时o光不动，e光围绕o光旋转双折射纸面方解石晶体第25页25②③④eo在入射角时o光、e光在晶体中含有不一样传输速度o光：说明：o光传输速度在各个方向是相同e光：说明：e光传输速度在各个方向是不相同o光、e光都是线偏振光e光不沿原来方向传输o光沿原来方向传输

第26页26(2)描述晶体特征术语①②③晶体光轴与晶体表面法线所组成平面。试验：o光振动

垂直于o光主平面e光振动

平行于e光主平面晶体中方向，双轴晶体：云母、硫磺光轴:沿此方向o、e光速度相同—无双折射单轴晶体：石英、方解石主平面:主截面:晶体中某条光线与晶体光轴组成平面。e光光轴e光主平面o光光轴o光主平面····第27页27自然光部分偏振光线偏振光小结一、光偏振态二、取得线偏振光方法1.偏振片起偏马吕斯定律

2.反射和折射光偏振玻璃片堆反射第28页28光偏振习题课单元检测题---选择题1、一束光是自然光和线偏振光混合光，让它垂直经过一偏振片，若以此光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值5倍，那么入射光中自然光与线偏振光光强比值为：已知如图：解：透射光强度：1、A第29页29解：布儒斯特定律。2、C2、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃平面上，反射光是：(A)在入射面内振动完全线偏振光(B)平行于入射面振动占优势部分偏振光(C)垂直于入射面振动完全线偏振光(D)垂直于入射面振动占优势部分偏振光第30页303、自然光以60o入射角照射到某两种媒质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为：(A)完全线偏振光且折射角为30o

(B)部分偏振光且只是在该光由真空到折射率为介质时，折射角是30o

(C)部分偏振光，但须知两种介质折射率才能确定折射角(D)部分偏振光且折射角为30o

布儒斯特定律：折射光为部分偏振光，3、D解：第31页311、两个偏振片叠放在一起，强度为I0自然光垂直入射其上，不考虑偏振片吸收与反射，若经过两个偏振片后光强为

I0/8，则此两偏振片偏振化方向夹角是________，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片偏振化方向夹角相等，则经过三个偏振片后透射光强度为_____________。单元检测题---填空题解：(1).(2).第32页32解：2、如图所表示，一束自然光入射到折射率分别为n1

和n2

两种介质交界面上，发生反射和折射，已知反射光是完全线偏振光，那么折射角

r

值为_______________。第33页333、假设某一介质对于空气临界角是45o，则从空气射向此介质时布儒斯特角是______________解：在晶体内部，o

光和e光沿光轴传输速度相等。4、在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体光轴，光在晶体内部沿光轴传输时，___光和___光传输速度相等。解：第34页34若使光波经过一个特制镜片，只允许某一个特定振动光波经过，这种特制镜片就称为“偏光镜”。

彩色立体电影效果是利用光偏振现象形成。立体电影利用一左一右两架摄像机同时拍摄同一景物，放映时使用两架放映机，各套上一个偏振镜，把两个偏振光影像同时放映在银幕上，两个偏振光振动方向互成直角。

观众观看立体电影时戴上特制偏光镜，其左右两镜片透过偏振光振动方向相互垂直，能经过左眼偏振光就不能经过右眼，反之亦然。所以，左眼镜片只允许左方摄像机影像经过，而右眼镜片只允许右方摄像机影像经过，于是在眼前就会出现立体效果。第35页35立体视觉和立体画原理

第36页36在五、六十年代欧美国家，曾经流行看一个“立体镜”。实际上是这么一个镜子。它能使左眼和右眼分别看到两张照片，这两张照片是用两部照像机，置于双眼位置拍摄所得。在人