上海交通大学：《大学物理教程》课程电子教案（课件讲稿）第19章 光的偏振 19.1 偏振光与自然光

第19章光的偏振

第 19 章 光的偏振

序言 §序1简短的历史回顾 十七世纪下半叶 牛顿：光的微粒说 惠更斯：光的波动说 十九世纪初 托马斯·杨：双缝干涉实验、单缝衍射现象 菲涅尔：光的波动理论 十九世纪中叶 麦克斯韦：光的电磁波理论 十九世纪末二十世纪初 爱因斯坦：光子假设光的量子说

序 言 十七世纪下半叶 牛顿：光的微粒说 惠更斯：光的波动说 十九世纪初 托马斯 • 杨：双缝干涉实验、单缝衍射现象 菲涅尔：光的波动理论 十九世纪中叶 麦克斯韦：光的电磁波理论 十九世纪末二十世纪初 爱因斯坦：光子假设 光的量子说 §序-1 简短的历史回顾

§序-2光源 发射辐射的发光体、反射辐射的物体（次级光源）。 特性：大小、强度、颜色。 点光源： 线度小到可以忽略的光源。 一、光源的发光机理 原子发光 激发态寿命1011~10-8s 激发态 △E E2 自发辐射 V= h >一定频率，长度有限的光波列 E 基态

§序-2 光源 发射辐射的发光体、反射辐射的物体（次级光源）。 特性：大小、强度、颜色。 点光源 线度小到可以忽略的光源。 一、光源的发光机理 原子发光 激发态寿命 10-11～10-8 s 自发辐射 ¾一定频率，长度有限的光波列 h ΔE ν = E1 E2 基态 激发态

分子，凝聚物质发光 能级分布准连续 ◆连续频率的光波列。 光源发光 大量原子和分子持续、随机地发射的光波列。 +入 M

分子，凝聚物质发光 能级分布准连续 连续频率的光波列。 光源发光 大量原子和分子持续、随机地发射的光波列

二、单色辐射和多色辐射 热辐射光源 白炽灯、弧光灯、太阳。 非热辐射光源气体放电管、钠光灯、水银灯、日光灯。 光谱光的强度按频率（或波长）的分布。 线光谱 Hg 太阳吸收光谱 连续光谱 400nm 500nm 600nm 700nm

二、单色辐射和多色辐射 热辐射光源 白炽灯、弧光灯、太阳。 非热辐射光源 气体放电管、钠光灯、水银灯、日光灯。 光谱 光的强度按频率（或波长）的分布。 线光谱 连续光谱 400nm 500nm 600nm 700nm H 2 Hg Na 太阳吸收光谱

三、光波列的频谱宽度 一个光波列，严格讲不是单色光，有频谱宽度 △2或△V 理论可证明： △x·△k≈2元 2π k= 波矢 △X为波列长度 又以=c元=d=49=A 代入上式AxAy=GAv=LAAv=1

三、光波列的频谱宽度 一个光波列，严格讲不是单色光，有频谱宽度 Δ λ 或 Δ ν 理论可证明： Δ ⋅Δkx ≈ 2 π λ 2 π k = 波矢 λ λλ Δ=Δ=Δ 2 2 π 2 π k 2 ∴ x ≈Δ⋅Δ λλ Δx 为波列长度 又 ν ν ν λ ν λνλ Δ=Δ=Δ== 2 ,, ccc c 代入上式 =Δ⋅Δ=Δ 1,1, Δ ν =Δ⋅Δ ν t ν c x cx

△1为该波列的发光时间，或原子在激发态的寿命。 显然 △x>00,△入→0 单色性愈好。 或 △t->0,△V>0 Ax.Av-c,Av=1,At.Av=1

Δt 为该波列的发光时间，或原子在激发态的寿命。 显然 Δx → ∞ Δλ → 0, 或 t →Δ ∞ Δν → 0, 单色性愈好。 =Δ⋅Δ=Δ 1,1, Δ ν =Δ⋅Δ ν t ν c x cx

§序3光的直线传播与衍射 一、光线的概念

§序-3 光的直线传播与衍射 一、光线的概念 • S D E

二、光速与折射率 真空中：c=299,793±0.3km/s 媒质中：y<c与频率有关色散 空气中：y=0.9997c 折射率n=c/v 三、波面与光程 f-- L=c-∑nl END

二、光速与折射率 真空中：c = 299,793±0.3km/s 媒质中：v < c 与频率有关 空气中：v = 0.9997c 折射率 n = c/v 三、波面与光程 • • A B == ∑∑ i ii i i i ln cv l t 1 == ∑ i iilnctL 色散 END

第19章光的偏振 §19.1偏振光与自然光 §19.2线偏振光的获得和检验 §19.3椭圆（圆）偏振光的获得和检验

第 19 章 光的偏振 §19.1 偏振光与自然光 §19.2 线偏振光的获得和检验 §19.3 椭圆（圆）偏振光的获得和检验