【正文】 應用：使人為雙折射后的 e光 o光在一定條件下干涉，由條紋分布，形狀，密度推斷應力分布。 eo光軸 光沿晶體傳播時，速度不同，即沿不同方向折射率不同。 則玻璃的折射率等于 1?空氣n（ A） (B) (D) 2 3)(C120 nnt g i ?11 ?n360 02 ?? tgn答：（ C） 布儒斯特角 四 .雙折射 1. 雙折射現象 對于各向異性晶體（方解石，石英），一束光射入晶體后，可以觀察到有兩束折射光的現象。 為起偏角 提示： ”反射光是完全偏振光“說明入射角為 ? ?0 ?i060由布儒斯特定律 例 3 自然光由空氣 ( )入射到一玻璃表面上，反射光是完全偏振光，此時折射角是 30176。 . （ B）折射光為部分偏振光，折射角是 30176。 120 nna r ct gii ??等于某一 特定值 時， 此即布儒斯特定律 可以證明： 000 90?? ?i1n2n自然光 部分偏振光 0i0?0 i 線偏振光全偏振光 例 2 自然光以 60176。 馬呂斯定律 021 I?20 c o sII ?0I自然光 偏振片 光強最大 兩偏振片的偏振化方向相互垂直光強為零 0m a x0 III ??? ，?即 02 ?? I，??即 解：畫示意圖 201 II ??30c o s 212 II ?323 03 II ???30P1 P2 P3 I0 I1 I2 I3 090?600223 60c o sII ?414320I?例 1 三個偏振片 P1， P2與 P3堆疊在一起， P1與 P3的偏振化方向相互垂直， P2與 P1的偏振化方向間的夾角為 30176。 偏 振 化 方 向 自然光 偏振片 線偏振光 （硫酸金雞鈉堿），只允許一個方向的光振動通過，稱為偏振片。 ： xyxEyE自然光 每一矢量沿 X,Y方向分解 0?? yx EE面對光的傳播方向看 ⑶ 部分偏振光的表示法： ⑵ 自然光的表示法： ⑴ 線偏振光的表示法： 光振動垂直板面 光振動平行板面 平面偏振光，全偏振光 平行板面的光振動較強 垂直板面的光振動較強 二、透過偏振片的偏振現象 起偏 ：使自然光（或非偏振光）變成線偏振光的過程。 ：普通光源內有大量原子，在一段時間內所發(fā)光波的振動方向可以取所有可能取的方向，沒有哪一方向的光振動占優(yōu)勢。 ， ?? ??則 紅光比紫光偏離遠些 例 在 單縫夫瑯和費衍射實驗中 ,若將縫寬縮小一半 ,原來第三級暗紋處將是 (A)第一級明紋 (B)第一級暗紋 (C)第二級明紋 (D)第二級暗紋 解 : 原來第三級暗紋 ?? 3s i n ?a縮小一半 ??23s i n2 ?a??s i na暗紋明紋??????????kk 2)12(K=1 答：Ａ 2)112(????第三部分 光的偏振 橫波的偏振性 一 .基本概念 光矢量 振動面 v 0 H E ：即 E? 矢量 (平面偏振光 )： E? 在一固定平面內 只沿一固定方向振動，稱為偏振光。 干涉中不一定有衍射，衍射中必有干涉。 ? k提示： 同一級干涉條紋，具有相同的介質厚度。 （ C）各級條紋向左移，條紋間距變大。 e=0處是暗紋 )( kfe ?12 ?? 空氣nn 不取 0 ?? (或暗條紋 )之間的距離 l ????2s i n2??ll?例 2. 干涉條紋的移動 ? d L m110 ?m610 ???2?l??s i n2?l Ld??s i n?? l,?例 1 測直徑 ,已知 ?, Ll例 3 若劈尖的上表面向上平移，干涉條紋怎樣變化？ （ A）各級條紋向左移，條紋間距不變。 (同“成分”疊加） 分束 ????????? )(2 120202 rr??有 21m a x AAA ???k2?︱ ?minA 21 AA ?︱ 有 ?)12( ?? k∵ 00102 ???? 故上式改寫為： ?? 12 rr?k? 有 maxI 光強最大，明條紋 (k=1,2, …) 0m in ?I 暗條紋 2)12( ??? k 有 波程差 ababcc明暗位置所滿足的條件 根據波動理論： 干涉 3. 光程與光程差 問題 現為 ?? )( 12 rnr0?k??k2??)12( ?? k?????0102 22???? rr ?k2?原式 ?????0120102 )(222?????? rnrrnr012 22???? rrn????nn0?? ??故 ??即 2)12( 0??? k?12 ?? rr真空?? ?01S2S1r 真空 2r n 介質 折射率 光程 光在某一介質中所經歷的幾何路程 r與介質折射率 n的乘積 nr 上式也可寫成： 式中 22rn 11rn稱為光程 11 ?? 真空nn?? )( 1122 rnrn?k?2)12( ??? k?? )( 12 rnr?k?2)12( ??? k 0?? ?)( 11222 rnrn ?? ????光程差 ? ????? 2?兩同相的相干光源發(fā)出的兩相干光束，干涉條紋明暗條件由 光程差 確定 ???k?2)12( ??? k),2,1,0( ??k干涉極大 ,明紋 干涉極小 ,暗紋 例：光從 A射到 B，求光程 ??AB?光程 = er ?r e A B n enrne )1( ????二 .實例 雙縫 薄膜、劈尖、邁克爾遜 p S * dDkx ??明 dDkx2)12(???暗1r2rK=3 x D 1s2sd 0 ?x中央明紋 K=－ 3 ?,2,1,0 ???k入射光為白光 dDkx ???明 dDkx2)12( ????暗1s2s1r2rD d 討論 x o 中央０處 00 11 ??? dDx ?紅光 紫光 0022 ??? dDx ?白光 K=0 非中央 (K=1) 紅光 dDx 11 1 ???紫光 dDx22 1 ???遠離中央 靠近中央 考察 O處零級明紋 遮蓋前 ,光程差 02121 ????? rrosos?遮蓋后光程 osos21 ?故 ,這時的零級明紋 (遮蓋后 )應向 上 移 . 答 : C 例 : 在雙縫干涉實驗中 ,用透明的云母片遮蓋上面一條縫 ,則 (A)干涉圖樣不變 . (B)干涉圖樣下移 . (C)干涉圖樣上移 . (D)不產生干涉條紋 . 1s2sO 1r2ro?021 ????? osos?1 2 1n2n3ne 1 2 垂直入射 1n3n2ne 斜入射 垂直入射時光線 1與光線 2的光程差為 時當 321 nnn ??時當 321 nnn ??半波損失 en 22??關于半波損失 2??光密 光疏 光入射到光疏媒質、光疏媒質界面時 ,反射光(在光疏媒質中 )將多走半個波長的路程 ,此稱 半波損失 光疏 光密 光入射到光密媒質、光疏媒質界面時 ,反射光(在光密媒質中 )無半波損失 干涉條件 半波損失 的確定 光疏 光密 光疏 無半波損失 光疏 光密 更密 ???22 2 ?? en?? en 22??k2)12(??k?,2,1?k?,2,1,0?k?k2)12(??k?,2,1,0?k不取 0177。（可以取任何值） 兩束光 不相干！ abcefgacb a ab間歇 秒，再發(fā)出波列 … 910 ? 波動所到達的媒質中各點，都可以看作為發(fā)射子波的波源，而后一時刻這些子波波陣面的包跡便是新的波陣面。（有固定的頻率 ﹑ 振動方向和初相。 E? 矢量的振動稱為 光振動 。 ③ 干涉極大點、極小點應滿足上述條件式 —隱函數 ?k2??)12( ?? k),3,2,1,0( ??k式中 干涉極大 干涉極