[理學(xué)]光學(xué)第五章-展示頁
2025-01-28 13:23本頁面
【正文】 iiiiAAiiiiAAsspp?????????11ssAA??12 部分偏振光： 彼此無固定相位關(guān)系、振動方向任意、不同方向上振幅不同的大量光振動的組合 。 11 ★ 反射光的偏振態(tài) 實驗表明 :自然光在介質(zhì)表面反射、折射時， 反射光中垂直入射面的分量比例大， 折射光中平行入射面的分量比例大。求這束光中兩光各占幾分之幾？ 解：設(shè)線偏振光光強為 I1，自然光光強為 I2。 時，光強為零。 時，光強為極大； θ =90176。 起偏的原理 ：利用某種形式的不對稱性，如物質(zhì)的二向色性、反射和折射、散射、雙折射 …. 二向色性： 晶體對振動方向不同的電矢量具有選擇吸收的性質(zhì)。 Ax和 Ay無固定關(guān)系，它們是彼此獨立的振動： yx AA?? ? 方向選擇無關(guān)與 yx ,總光強： yxyx IIIII 22 ????—— 非相干疊加 6 167。 在我們觀察的時間 ?t內(nèi)， 在哪個方向都不占優(yōu)勢了，它們對其傳播方向形成軸對稱分布。各原子是獨立地、隨機地發(fā)光的。 3 線偏振光： 光在傳播過程中電矢量在傳播方向垂直的平面上的投影為一條直線。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。 橫波： 波的振動方向和波的傳播方向相互垂直的波稱為縱波。1 第五章 光 的 偏 振 2 167。 51 自然光與偏振光 ★ 光的偏振性 縱波： 波的振動方向和波的傳播方向相同的波稱為縱波。 偏振： 波的振動方向相對于傳播方向的不對稱性稱為偏振。 振動面： 電矢量和光的傳播方向所構(gòu)成的平面稱為偏振光的振動面。 電矢量垂直于圖面 電矢量平行于圖面 4 ★ 自然光與偏振光 光源上一個原子一次發(fā)出的是一個線偏振光波列，持續(xù)時間約 108秒。光矢量的大小、方向、初位相等也是隨機的。 5 一束自然光可分解為兩束振動方向相互垂直、等振幅、不相干 (無固定相位差 )的線偏振光。 52 線偏振光與部分偏振光 ★ 由二向色性產(chǎn)生的線偏振光 從自然光獲得偏振光叫“起偏”，相應(yīng)的光學(xué)器件叫“起偏器”。 7 ?A 設(shè)通過 P1的電矢量振幅為 A，通過 P2后振幅則為 Acosθ ?? 2220 c o s AIAI ?? ，?? 20 c o s II ??──馬呂斯定律 ??????????消光， 020 0m a xIIII???Acosθ 8 例 1：將兩塊理想的偏振片 P1和 P2共軸放置如圖，然后讓強度為 I1的自然光和強度為 I2的線偏振光同時垂直入射到偏振片 P1上，從 P1透射后又入射到偏振片 P2上，問： P1不動，將 P2以光線為軸轉(zhuǎn)動一周，從系統(tǒng)透射出來的光強將如何變化？ 9 解：設(shè)入射線偏振光的振動面與 P1的透振方向夾角為 α ： 通過 P1后： 線偏振光強度： 自然光強度： 2/1I ?22 cosI再通過 P2后： 根據(jù) 馬呂斯定律，透射光強為： ?? 2221 c os)c os2( III ??P2以光線為軸轉(zhuǎn)動一周，光強按上式做周期性變化： θ=0、 180176。 、 270176。 10 例 2：一束光是由線偏振光和自然光混合組成，當(dāng)通過一理想偏振片時發(fā)現(xiàn)透射光的光強隨著偏振化方向旋轉(zhuǎn)而發(fā)生 5倍的變化。 由題意： minmax 5 II ?當(dāng)偏振化方向與線偏振光光矢量方向垂直，線偏振光透不過去，此時透射光強最小： 2/2min II ?當(dāng)偏振化方向與線偏振光光矢量方向平行，線偏振光完全透過去，此時透射光強最大： 12m a x 2/ III ??2/52/ 212 III ???21 2II ?線偏振光占 2/3，自然光占 1/3。 菲涅耳公式： 把入射光、反射光的電磁振動矢量分成兩個分量：一個平行于入射面，用下標(biāo) p表示，一個垂直于入射面，用下標(biāo) s表示。 可分解為兩束振動方向相互垂直、不等幅、不相干的線偏振光。 線偏振光 (P=1)是偏振度最大的光 14 入射角 i 變 ? 反射、折射光的偏振度也變，當(dāng) i1=i10 時 ,反射光只有垂直入射面的分量。 此時，有 由折射定律有： 10222101 coss ins in ininin ??1210ta n nni ?布儒斯特定律 ???????0/2/11210pp AAii ?15 ★ 透射光的偏振態(tài) 一束自然光以布儒斯特角 i10入射到一片透明介質(zhì)上。 經(jīng)介質(zhì)上表面折射后： 平行分量的振幅 16 垂直分量的振幅 221)1( 2 s in2 iAA ss ?當(dāng)這束光經(jīng)介質(zhì)下表面第二次折射后，其中垂直分量變?yōu)椋? 22122)1( 2)2( 2 2s i nc o s2 iAiAA sss ??經(jīng)介質(zhì)上表面折射后： 在自然光入射的情況下， Ap1=As1，因此可知從一片介質(zhì)射出來的光 仍然是部分偏振光 。 0)2( 2 ?nsA18 167。對光而言，即光在晶體中的傳播表現(xiàn)出各向異性，從而產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象。 19 非常光（ e光）： 一般不遵從折射定律， c on s ts ins in ?eii尋常光（ o光）： 遵從折射定律， oo inin s ins in1 ?注 意 ：“尋?！薄ⅰ胺浅！眱H僅是指光在折射時是否符合折射定律，反映光在晶體內(nèi)沿各個方向的傳播速度不同，出晶體以后，就沒有 o光， e光之分了。 例如，天然方解石晶體是平行六面體，每個晶面都是平行四邊形，銳角 ? 78?，鈍角 ? 102?。由 A或 B引出的與三個棱邊成等角的方向就是光軸。 o 光有 o 光的主平面； e 光有 e 光的主平面 . 實驗表明： o光振動垂直主平面，
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