吉林大学：《大学物理下册》课程教学资源（PPT课件）光的偏振

第三部分 光的偏振 2021年2月24日星期三 大学物理u曹颖

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 1 第三部分 光的偏振

第十节自然光和偏振光 电磁波是横波,E、H、ν三者都是垂直的。 1、机械横波特点: 振动面 振动面 2、光波的特点: 每个光矢量可分解为两相互垂直的振动。 2021年2月24日星期三 大学物理∏曹颖 2

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 2 电磁波是横波，E、H、v三者都是垂直的。 1、机械横波特点： 振动面 振动面 第十节 自然光和偏振光 2、光波的特点： 每个光矢量可分解为两相互垂直的振动

3、自然光 光矢量E取向是杂乱无章的、对于光的 传播方向是对称分布的,称为自然光。 用相互垂直的光振动描写自然光。 这两个方向的光振动的光强为自然光强 度的一半。 E没有优势方向E 2021年2月24日星期三 大学物理∏曹颖 3

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 3 3、自然光  用相互垂直的光振动描写自然光。  这两个方向的光振动的光强为自然光强 度的一半。 光矢量 E 取向是杂乱无章的、对于光的 传播方向是对称分布的，称为自然光。 E 没有优势方向 E

4、偏振光(线偏振光) 光矢量只沿一个固定方向振动,这种光 称为线偏振光,也称为平面偏振光。 5、部分偏振光 光矢量沿某一方向振动比其它方向占优 势,称为部分偏振光。 2021年2月24日星期三 大学物理∏曹颖

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 4 4、偏振光（线偏振光） 光矢量只沿一个固定方向振动，这种光 称为线偏振光，也称为平面偏振光。 u u 5、部分偏振光 光矢量沿某一方向振动比其它方向占优 势，称为部分偏振光。 u u

第十一节反射、折射偏振布儒斯特定律 反射起偏布儡斯特定律 反射光中,垂直振动分量>平行振动分量 折射光中,垂直振动分量<平行振动分量 当入射角i=i时,反射光是光振动垂直于入 射面的线偏振光。 nI 2021年2月24日星期三 大学物理∏曹颖

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 5 第十一节 反射、折射偏振 布儒斯特定律 反射光中，垂直振动分量 > 平行振动分量 i n1 n2 r 折射光中，垂直振动分量 < 平行振动分量 当入射角 i = i0时，反射光是光振动垂直于入 射面的线偏振光。 i0 n1 n2 r 一 、反射起偏 布儒斯特定律

布儒斯特定律:当取某一入射角i时,反射 光是光振动垂直于入射面的线偏振光,折射 光为部分偏振光。i称为布儒斯特角(起偏 角) g%o n2 n 此时有i0+r=90 n, sinto=n,sinr =n, sin(90-i0=n,cos i tgu 2021年2月24日星期三 大学物理∏曹颖

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 6 当取某一入射角 i0时，反射 光是光振动垂直于入射面的线偏振光，折射 光为部分偏振光。 i0 称为布儒斯特角（起偏 角）。 i0 n1 n2 r 21 1 2 0 tg n n n i = = 布儒斯特定律: 此时有 i0+r = 90o sin sin 1 0 n2 n i = 2 0 2 0 sin(90 ) cos o = − = n i n i 1 2 0 n n tgi =

二、折射起偏玻璃堆 瓌璃堆也可产生较强的折射偏振光。 2021年2月24日星期三 大学物理∏曹颖 7

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 7 二、折射起偏 玻璃堆 i0 玻璃堆也可产生较强的折射偏振光

第十二节光的双折射现象 双折射现象 束自然光射入晶体后,分成两束 折射光的现象。 109° 光 0光 光轴 寻常光(光):遵守折射定律的一束折射光。 非常光(e光):不遵守折射定律的一束折射光。 2021年2月24日星期三 大学物理I曹颖 8

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 8 一、双折射现象 一束自然光射入晶体后，分成两束 折射光的现象。 第十二节 光的双折射现象 71° 109° e 光 o 光 光轴 寻常光 (o光 ): 遵守折射定律的一束折射光。 非常光 (e光 ): 不遵守折射定律的一束折射光

1、光速、光轴、折射率 ①光速:o光、e的传播速度不同 0光各方向的光速相同; e光各方向的光速不同。 2光轴:0光、e光的光速相同的方向。 光轴是一个方向。 3折射率:在垂直于光轴的方向上,0光为n0 e光为n;称为主折射率 2、0光、e光的偏振 ①o光、c光都是偏振光。 ②0光、c光的振动方向相互垂直。 0光、c光是相对的。 2021年2月24日星期三 大学物理I曹颖 9

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 9 1、光速、光轴、折射率  光 速： o光、 e光的传播速度不同。 e光各方向的光速不同。 o光各方向的光速相同；  光 轴： o光、 e光的光速相同的方向。 光轴是一个方向。  折射率：在垂直于光轴的方向上，o光为no、 e光为ne；称为主折射率。 2、 o光、 e光的偏振  o光、 e光都是偏振光。  o光、 e光的振动方向相互垂直。  o光、 e光是相对的

第十三节起偏和检偏马吕斯定律 偏振片 利用“二向色性”晶体制成。 允许通过光振动的方向称为偏振化方向 即透光轴。 2021年2月24日星期三 大学物理∏曹颖 10

2021年2月24日星期三 大学物理II 曹颖 10 第十三节 起偏和检偏 马吕斯定律 一、偏振片 利用“二向色性”晶体制成。 允许通过光振动的方向称为偏振化方向， 即透光轴