高中物理竞赛 11.8光的偏振课件.ppt

一、光的偏振态一、光的偏振态11.8 光的偏振光的偏振偏振偏振:波波的振动方向相对传播方向的不对称性。的振动方向相对传播方向的不对称性。v0HE光的偏振态光的偏振态:光矢量在与光传播方向垂直的光矢量在与光传播方向垂直的 平面内的振动状态。平面内的振动状态。自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光1、自然光（非偏振光）自然光在垂直其传播方向的平面内，沿各方向振动的光矢量都有，各方向的光矢量振动方向和初相位是无规则随机分布的，各方向上光矢量分布均匀，而且各方向光矢量的振幅也都相同，没有哪个方向上的光矢量振动更占优势。符号表示符号表示一般光源发出的光都是自然光.可以用任意两个相互垂直且等幅的振动来表示，它们是所有各个方向上的振动在这两个垂直方向上投影的结果。2、线偏振光（平面偏振光）在垂直于光传播方向的平面内，光矢量只沿着一个固定的方向振动。光矢量的振动方向与光的传播方向所确定的平面称为振动面 符号表示符号表示振动面振动面3、部分偏振光某一方向的光振动比与之垂直方向上的光振动占优势的光符号表示符号表示光的偏振度：式中 、分别是与最大振幅和最小振幅相应的光强。自然光 线偏振光 部分偏振光 二、起偏与检偏二、起偏与检偏1、起偏自然光线偏振光起偏器：起偏所用的器件或装置 起偏方法：利用某些晶体的二向色性起偏；利用光的反射和折射起偏；利用晶体的双折射现象起偏 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.偏振片允许光矢量透过的方向称为偏振片的通光方向偏振片的通光方向或偏振化方向，也称透光轴偏振化方向，也称透光轴。起起 偏偏偏振化方向偏振化方向起偏器起偏器偏振片就是利用具有这种性质的材料制成的。检检 偏偏2、检偏检验一束光是否偏振光检偏器：检偏所用的器件或装置 偏振片转动检偏器屏上光强的变化情况如何？屏屏屏屏屏屏光强光强无变化无变化检偏器检偏器检偏器检偏器转动检偏器屏上光强的变化情况如何？光强光强有变化有变化有消光有消光 检检 偏偏转动检偏器屏上光强的变化情况如何？屏屏屏屏检偏器检偏器光强光强有变化有变化无消光无消光思思 考考光强为 的线偏振光，通过检偏器（偏振片），透射光的光强是多少？马吕斯定律光的光的波动性波动性 光的干涉、衍射光的干涉、衍射.光波是光波是横波横波 光的偏振光的偏振.机械横波与纵波的区别机械横波与纵波的区别机机械械波波穿穿过过狭狭缝缝三、反射与折射时的偏振三、反射与折射时的偏振 空气空气玻璃玻璃入射面：入射光线和法线所成的平面。反射光：部分偏振光（垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动）。折射光：部分偏振光（平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动）。理论和实验证明：反射光的偏振化程度与入射角有关。英国物理学家布儒斯特发现，当自然光的入射角满足一定条件时，反射光为线偏振光。玻璃玻璃空气空气1）反射光和折射光互相垂直.讨论讨论光的偏振光的偏振布儒斯特定律布儒斯特定律（18121812年）年）反射光为线偏振光，且振动面垂直入射面.当 时折射光为部分偏振光。2）根据光的根据光的可逆性可逆性，当入射光以，当入射光以 角从角从 介介质入射于界面时，此质入射于界面时，此 角即为布儒斯特角角即为布儒斯特角.玻璃玻璃玻璃玻璃光的偏振光的偏振画出反射光和折射光的偏振情况（注：画出反射光和折射光的偏振情况（注：）