成都理工大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第十七章 波动光学（17.11）光的偏振

1711光的偏振 自然光偏振光 应用程序 自然光:一般光源发出的光中,包含着各个方 向的光矢量,光矢量在所有可能的方向上的振幅都 相等(轴对称)这样的光叫自然光 自然光以两互相垂直的互 为独立的(无确定的相位关系) 振幅相等的光振动表示,并各 具有一半的振动能量 E 注意 二互相垂直方向是任选的 符号表示 各光矢量间无固定的相位关系

17.11 光的偏振 一 自然光 偏振光 自然光 ：一般光源发出的光中，包含着各个方 向的光矢量，光矢量在所有可能的方向上的振幅都 相等（轴对称）这样的光叫自然光 . 自然光以两互相垂直的互 为独立的（无确定的相位关系） 振幅相等的光振动表示 , 并各 具有一半的振动能量 . 符号表示 v  E  注意 各光矢量间无固定的相位关系 . 二互相垂直方向是任选的

偏振光(线偏振光) 光振动只沿某一固定方向的光 符号表示 E +|| 振动面 部分偏振光: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 符号表示

偏振光（线偏振光） 符号表示 部分偏振光 ：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 . 符号表示 光振动只沿某一固定方向的光 . 振动面 v  E 

偏振片起偏与检偏 二向色性:某些物质能吸收某一方向的光振 动,而只让与这个方向垂直的光振动通过,这种性质 称二向色性 偏振片:涂有二向色性材料的透明薄片 ◆偏振化方向: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,这个方向叫此偏振 片的偏振化方向 编/{-4-+-+++++2 起 起偏器 偏振化方向

起 偏 二 偏振片 起偏与检偏 二向色性 : 某些物质能吸收某一方向的光振 动 , 而只让与这个方向垂直的光振动通过, 这种性质 称二向色性 . 偏振片 ： 涂有二向色性材料的透明薄片 . 偏振化方向 ： 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，这个方向叫此偏振 片的偏振化方向 . 0 2 1 I 偏振化方向 0 I 起偏器

检偏 起偏器 检偏器 -|-

检偏器 检偏 起偏器

马吕斯定律(880年)9 ++十++ E、 起偏器 E 0 检偏器 N E E=E coSa E 220 0 10E 马吕斯定律强度为Ⅰ的偏振 光通过检偏振器后,出射光的强度为 0

起偏器 检偏器  N M E E0 E  E0 cos 2 0 2 0 E E I I   2 0 I  I cos 马吕斯定律 强度为 的偏振 光通过检偏振器后, 出射光的强度为 0 I 三 马吕斯定律（1880 年） 0 I E0 E I N M

例1有两个偏振片,一个用作起偏器,一个用作检 偏器.当它们偏振化方向间的夹角为30°时,一束单色 自然光穿过它们,出射光强为1;当它们偏振化方向间 的夹角为60时,另一束单色自然光穿过它们,出射光 强为2,且1=12.求两束单色自然光的强度之比 解设两束单色自然光的强度分别为1o和20 经过起偏器后光强分别为 10 和 20 经过检偏器后 coS 30 COS 60 2 10 cos230°1 20 cos260°3

例1 有两个偏振片,一个用作起偏器, 一个用作检 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 .  30  60 1 I 2 I 1 2 I  I 10 I 20 解 设两束单色自然光的强度分别为 和I . 经过起偏器后光强分别为 和 . 2 20 I 2 10 I 经过检偏器后  cos 30 2 10 2 1 I I   cos 60 2 20 2 2 I I  3 1 cos 60 cos 30 2 2 20 10 1  2       I I I I

讨论」在两块正交偏振片p1,P3之间插入另一块偏 振片p2,光强为的自然光垂直入射于偏振片P1, 讨论转动p2透过p的光强与转角的关系. p p 4H+-,4++++ 3 p3 p 1/P2 L=iLL=L cos d 2 cos C

 2 2 1 I  I cos 3 I0 p1 p 0 I 1 I 3 p1 p2 p 2 I 3 I p2  p3 1 p 1 0 2 1 I  I  0 2 cos 2 I  在两块正交偏振片 之间插入另一块偏 振片 ，光强为 的自然光垂直入射于偏振片 ， 讨论转动 透过 的光强 I 与转角的关系 . 1 p3 p , 2 p 2 p 3 p 0 I 1 p 讨论

p I,/p2 0 兀 2 cos a cOS C p 3/3= a=lo cos asin a p olo sin 2a 若C在0~2兀间变化,I如何变化? 丌3x5元7 13=0a 22

) 2 π cos ( 2  I3  I2  0 2 2 cos 2 I I     2 2 0 2 3 2 cos sin 2 1 I  I sin  I sin 2 8 1 2 3 0 I  I 若  在 0 ~ 2π 间变化， I3如何变化？ , 0 2 3π ,π , 2 π 0,   I3  8 , 4 7π , 4 5π , 4 3π , 4 π 0 3 I   I  0 I 1 I 3 p1 p2 p 2 I 3 I p2  p3 1 p