《大学物理》课程PPT教学课件（二）第12章 偏振及综合

自然光 线偏振光 起偏器 检偏器

同学们好！ . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光

、偏振现象 纵波:非偏振 小∷ B 横波:偏振 区分二者的标志 (a)纵波 ()横波 偏振:波振动对传播方向非对称分布 光矢量:电磁波中的电场分量称为光矢量 电磁波是横波,光矢量与光的传播方向始终垂直

一、偏振现象 偏振： 波振动对传播方向非对称分布 纵波：非偏振 横波：偏振 区分二者的标志 光矢量：电磁波中的电场E分量称为光矢量 电磁波是横波，光矢量与光的传播方向始终垂直

光的偏振态: 光矢量的某一确定的振动状态称为光的一种偏振态 尺线(平面)偏振光 光了目然光完全偏振光椭圆偏振光 偏振光⑤ ④圆偏振光 1.自然光 部分偏振光 普通光源发光: 每个光波列:横波一偏振 束光:由于光振动方向的随机性,统计结果:各种 取向的光矢量振幅相等

二. 光的偏振态： 光矢量的某一确定的振动状态称为光的一种偏振态 偏振光 自然光 完全偏振光 部分偏振光 线(平面)偏振光 椭圆偏振光 圆偏振光      1.自然光 每个光波列: 横波 — 偏振 一束光: 由于光振动方向的随机性,统计结果:各种 取向的光矢量振幅相等 光 普通光源发光：

正交分解:y +++++ 一对互相垂直,互相独立,振幅相等的光振动 无固定相位差,非相干叠加

x y z . . . . . . . . . . . . . . 正交分解： 一对互相垂直，互相独立，振幅相等的光振动 无固定相位差,非相干叠加

、起偏(获得线偏振光)方法及规律 利用光在两种介质界面上的反射和折射 原理: 偏振片 利用光在各向异性介质中的传播 双折射 1.反射和折射起偏 ①一般情况下得部分偏振光 反射光与入射光都是部分偏振光 自然光入射{反射光/红 折射光∥ y

三、起偏（获得线偏振光）方法及规律 原理： 利用光在两种介质界面上的反射和折射 利用光在各向异性介质中的传播 偏振片 双折射 1. 反射和折射起偏  一般情况下得部分偏振光 n1 n2 i  i 自然光入射 反射光  ⊥ 反射光与入射光都是部分偏振光

②当入射角i满足 lo i lo i=i= arctan”时 ni 反射光是光振动垂直 于入射面的线偏振光 反射光为线偏振光(⊥) 折射光仍为部分偏振光∥>1) 注意:∥:只折射不反射⊥又反射又折射

n1 n2 i0 i0  折射光仍为部分偏振光(// ⊥) 当入射角i0满足 时 1 2 0 arctan n n i = i = 反射光为线偏振光（⊥） 注意： // :只折射不反射 ⊥:又反射又折射 反射光是光振动垂直 于入射面的线偏振光

:布儒斯特角(起偏振角) tan i 布儒斯特定律 由 tan lo nI SCOS Lo =sin r SIn Sin y n 反射线与折射线垂直 2

由 1 0 2 sin sin n i n =  cos sin  1 i 0 = 2 0 tan n n i = 2 0  i +  = 反射线与折射线垂直 i0：布儒斯特角(起偏振角) 1 2 0 tan n n i = 布儒斯特定律 n1 n2 i0 i0 

③光以=i角入射,通过玻璃片堆折射 自然光 线偏振光 入射 反射光:线偏振光(⊥) 线偏振光 折射光:近似线偏振光(∥) (垂直振动成分一次次被反射掉)

 光以i = i0角入射，通过玻璃片堆折射 • . 自然光 入射 i • 0 线偏振光 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 线偏振光 • • • 折射光：近似线偏振光(  ) （垂直振动成分一次次被反射掉） 反射光：线偏振光(⊥)

2)试比较起偏角与全反射临界角 条件关系式 现象 全光密→光疏n2n1 无折射 反射 线 起光密光疏 折射线 tan 偏振 lo 12 与反射 线垂直

光密→光疏 0 i  i 1 2 0 sin n n i = 无折射 线 1 2 0 tan n n i = 折射线 与反射 线垂直 光密 光疏 0 i = i 全 反 射 条件 关系式 现 象 起 偏 振 i n1 n2 i0 n1 n2 2) 试比较起偏角与全反射临界角

2、偏振片起偏 ①原理:晶体的二相色性:只让某一方向振动的光 通过,而吸收其它方向的光振动 偏振化方向 ②效果:得到振动方向与偏振化方向相同的线偏振光 偏振化方向 ③强度变化规律:马吕斯定律 自然光入射偏振片 = 0

原理：晶体的二相色性：只让某一方向振动的光 通过，而吸收其它方向的光振动 偏振化方向 效果：得到振动方向与偏振化方向相同的线偏振光 2、偏振片起偏 偏振化方向 I0 0 2 1 I 0 自然光入射 I 偏振片 0 2 1 I = I  强度变化规律： 马吕斯定律