青岛科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第五十二讲 光的偏振与双折射

A iii 二计光的信板与双折 青岛科技大学 大学物理讲义

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偏振( polarization)现象 机械橫波与纵波的区别 机械波穿过狭缝 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 机械横波与纵波的区别 机 械 波 穿 过 狭 缝 一 偏振(polarization)现象

二自然光偏振光 ◆自然光:一般光源发出的光中,包含着各个方 向的光矢量,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。 自然光用两个互相垂直的、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 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 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 二 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，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。 自然光用两个互相垂直的、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 Wy W7 振动面 ◆部分偏振光:某一方向的光振动比与其垂直方 向上的光振动占优势的光为部分偏振光。 符号表示 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 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其垂直方 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,这个方向称为此偏 振片的偏振化方向(或称为偏振片的极化方向) 起 偏/0+--+-++++-2 起偏器 偏振化方向 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 起 偏 三 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，这个方向称为此偏 振片的偏振化方向(或称为偏振片的极化方向)。 0 2 1 I 偏振化方向 0 I 起偏器

检偏 →++++H+ 起偏器 检偏器 起偏器 检偏器 国國 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 检偏器 检 偏 起偏器

四马吕斯定律(1880年) N 0 E 起偏器 E 检偏器 E=Eo COSa IF2 Eo 0 ea 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 Ⅰ= Io cos2a 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义  N M 四 马吕斯定律（1880 年） E E0 E = E0 cos 2 0 2 0 E E I I = 起偏器 检偏器 0 I E I E0 N M  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

例1有两个偏振片,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h1=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10和20 经过起偏器后光强分别为 10 20 和 2 经过检偏器后1=0cos230°122cos260° 2 10 cos260°1 1=1, 20 cos230°3 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 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 = 2 10 1 2 2 20 cos 60 1 cos 30 3 I I I I =  = =

讨论」在两块正交偏振片P,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p3的光强与转角的关系 p 2 ++++44 3 p p 1,/p2L 4+-+-+-+ 0 cos C 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义  2 2 1 I = I cos 3 I 0 p1 p 0 I 1 I 3 p1 p2 I 2 p 3 I 2 p  3 p p1 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 , p2 p2 3 p 0 I p1 讨论

p p2 3 cos a COS 3/3= a=-lo cos asin a 13=olosin42a 若O在0~2x间变化,/如何变化? T 兀玩5兀 a=0.-兀 3 0 a 4444 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 ) 2 π cos ( 2  I 3 = I 2 − 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， I 3 如何变化？ , 0 2 3π ,π , 2 π 0,  = I 3 = 8 , 4 7π , 4 5π , 4 3π , 4 π 0 3 I  = I = 0 I 1 I 3 p1 p2 I 2 p 3 I 2 p  3 p p1