光学偏振PPT讲稿.ppt

《光学偏振PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光学偏振PPT讲稿.ppt（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、光学偏振第1页，共22页，编辑于2022年，星期四上一张下一张返回14-10 14-10 线偏振光线偏振光 自然光自然光 14-11 14-11 偏振片的起偏和检偏偏振片的起偏和检偏14-12 14-12 反射和折射产生的反射和折射产生的偏振偏振第2页，共22页，编辑于2022年，星期四一、光的偏振性一、光的偏振性光是特定频率范围内的电磁波。光是特定频率范围内的电磁波。起光作用的是电场强度矢量，称为起光作用的是电场强度矢量，称为光矢量光矢量。光矢量的振动方向与光的传播方向垂直，光矢量的振动方向与光的传播方向垂直，这一特征称为光的这一特征称为光的偏振偏振。偏振性是偏振性是横波横波区别于区别于纵波

2、纵波的重要特征。的重要特征。14-10 14-10 线偏振光线偏振光 自然光自然光 上一张下一张返回第3页，共22页，编辑于2022年，星期四光的偏振态：光的偏振态：完全偏振光完全偏振光部分部分偏振光偏振光线偏振光线偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光圆偏振光圆偏振光 自然光自然光 偏振光偏振光上一张下一张返回第4页，共22页，编辑于2022年，星期四光矢量只沿某一固定方向振动的光为光矢量只沿某一固定方向振动的光为线偏振光线偏振光。偏振光的振动方向与传播方向组成的平面称为偏振光的振动方向与传播方向组成的平面称为振动面振动面。二、线偏振光二、线偏振光上一张下一张返回第5页，共22页，编辑于2022年，星期

3、四三、自然光三、自然光由于原子发光的由于原子发光的独立性独立性与与随机性随机性，对于普通光源所，对于普通光源所发的光，光矢量分布各向均匀。发的光，光矢量分布各向均匀。各光矢量之间各光矢量之间无无固定的固定的相位关系。相位关系。任何取向的一个光矢量都任何取向的一个光矢量都可分解为两个相互垂直方向可分解为两个相互垂直方向上的分量。上的分量。由于自然光的对称性，所有取向的光矢量在这两个方由于自然光的对称性，所有取向的光矢量在这两个方向上的分量的时间向上的分量的时间平均值平均值彼此相等。彼此相等。因此自然光可分解为两个因此自然光可分解为两个任意垂直任意垂直方向上的、方向上的、能量相等的独立线偏振光。能

4、量相等的独立线偏振光。上一张下一张返回第6页，共22页，编辑于2022年，星期四四、部分偏振光四、部分偏振光介于线偏振光与自然光之间的情形，可看成线偏介于线偏振光与自然光之间的情形，可看成线偏振光与自然光的混合。振光与自然光的混合。上一张下一张返回第7页，共22页，编辑于2022年，星期四五、表示方法：五、表示方法：自然光自然光线偏振光线偏振光部分偏振光部分偏振光上一张下一张返回第8页，共22页，编辑于2022年，星期四一、偏振片一、偏振片某些物质吸收光振动有某些物质吸收光振动有选择性选择性，自然光通过这类，自然光通过这类物质时，只有一个方向的光振动吸收得最少，其他方物质时，只有一个方向的光振

5、动吸收得最少，其他方向的光振动都被吸收，物质的这种性质称向的光振动都被吸收，物质的这种性质称选择吸收性选择吸收性或或二色性二色性。如：。如：电气石电气石.上一张下一张返回14-11 14-11 偏振片的起偏和检偏偏振片的起偏和检偏利用这种物质制成的透明薄膜，称为利用这种物质制成的透明薄膜，称为偏振片偏振片.偏振片只让某一方向的光振动通过。该方向称为偏振片偏振片只让某一方向的光振动通过。该方向称为偏振片的的偏振化方向偏振化方向。用用“”表示表示.自然光经过偏振片后变为线偏振光。自然光经过偏振片后变为线偏振光。偏振片的作用：偏振片的作用：起偏起偏 和和 检偏检偏.第9页，共22页，编辑于2022年

6、，星期四出射光强：出射光强：上一张下一张返回自然光自然光线偏振光线偏振光偏振化方向偏振化方向偏振片偏振片PI0I1，自然光经过偏振片后变为线偏振光。自然光经过偏振片后变为线偏振光。2 2，自然光可分解为两个，自然光可分解为两个任意垂直任意垂直方向上的、方向上的、能量相等的独立线偏振光。能量相等的独立线偏振光。3 3，自然光经过偏振片后，光强，自然光经过偏振片后，光强减半减半。（1 1）起偏）起偏第10页，共22页，编辑于2022年，星期四 自然光经过偏振片后，出射光为线偏振光，且光强自然光经过偏振片后，出射光为线偏振光，且光强减减半半.但旋转偏振片（起偏器），屏上亮暗但旋转偏振片（起偏器），屏

7、上亮暗无无变化变化.起偏器起偏器II0上一张下一张返回第11页，共22页，编辑于2022年，星期四（2 2）检偏）检偏线线偏偏振振光光经经过过偏偏振振片片后后，透透出出光光为为线线偏偏振振光光，但但光光强为强为I=I0cos2 马吕斯定律马吕斯定律 为入射线偏振光和出射线偏振光为入射线偏振光和出射线偏振光,光振动方向之间的夹角光振动方向之间的夹角.II0 若旋转偏振片若旋转偏振片（检偏器）一周，（检偏器）一周，光强光强消光两次消光两次。上一张下一张返回第12页，共22页，编辑于2022年，星期四=900=450=00I=I0cos2(马吕斯定律马吕斯定律)上一张下一张返回第13页，共22页，编

8、辑于2022年，星期四一束光经过一束光经过偏振片偏振片后的光强变化后的光强变化1，自然光自然光（I0）线偏振光线偏振光，起偏起偏 I=I0/22，线偏振光线偏振光(I0)线偏振光线偏振光，检偏检偏I=I0cos2 偏振片作用偏振片作用总结：总结：上一张下一张返回第14页，共22页，编辑于2022年，星期四例例1 1，一光束是自然光和线偏振光的混合。当它通过一偏振，一光束是自然光和线偏振光的混合。当它通过一偏振片时，发现透射光的强度取决于偏振片的取向，并可变化片时，发现透射光的强度取决于偏振片的取向，并可变化5 5倍。求入射光束中两种光的强度各占总入射光强度的几分倍。求入射光束中两种光的强度各占

9、总入射光强度的几分之几？之几？解解：设入射光束中自然光光强为设入射光束中自然光光强为I I0 0，线偏振光的光强为，线偏振光的光强为I I1 1，则通过偏振片后，则通过偏振片后，由题意由题意 上一张下一张返回第15页，共22页，编辑于2022年，星期四偏振片作用：偏振片作用：线偏振光线偏振光自然光自然光上一张下一张返回第16页，共22页，编辑于2022年，星期四I2P1P2I0I1 当有几个偏振片叠放在一起时，一定要当有几个偏振片叠放在一起时，一定要注意注意：第一个第一个偏振片所起的作用，是偏振片所起的作用，是起起偏还是偏还是检检偏；偏；而以后的偏振片作用一定是而以后的偏振片作用一定是检检偏（

10、偏（马吕斯定律马吕斯定律）I1=I0/2起偏器起偏器检偏器检偏器上一张下一张返回第17页，共22页，编辑于2022年，星期四P1例例2 2 自然光通过两个偏振化方向的夹角为自然光通过两个偏振化方向的夹角为 6060的偏振片后，的偏振片后，透射光强为透射光强为 I I .若在两偏振片间再插入另一偏振片，它若在两偏振片间再插入另一偏振片，它与前两者的偏振化方向的夹角均为与前两者的偏振化方向的夹角均为 3030，则此时透射光光，则此时透射光光强为多少？强为多少？IP解：解：I0I1上一张下一张返回第18页，共22页，编辑于2022年，星期四P1IPP2I1I2I0上一张下一张返回第19页，共22页，

11、编辑于2022年，星期四 自然光在两种各向同性媒质分界面上反射、折射时，自然光在两种各向同性媒质分界面上反射、折射时，反射光和折射光都是部分偏振光反射光和折射光都是部分偏振光 。14-12 14-12 反射和折射产生的反射和折射产生的偏振偏振上一张下一张返回第20页，共22页，编辑于2022年，星期四 特别特别：当反射光和折射光的传播方向当反射光和折射光的传播方向互相垂直互相垂直时，时，反反射光为完全射光为完全线偏振光线偏振光，光振动方向垂直入射面；，光振动方向垂直入射面；折射光则为折射光则为部分部分偏振光，入射面内的光振动偏振光，入射面内的光振动强于垂直入射面的光振动。强于垂直入射面的光振动。布儒斯布儒斯特特角角ib上一张下一张返回第21页，共22页，编辑于2022年，星期四偏振光的获得偏振光的获得:1,1,自然光经过偏振光。自然光经过偏振光。2 2，自然光以布儒斯特角，自然光以布儒斯特角i ib b入射时的反射光。入射时的反射光。3 3，自然光以布儒斯特角，自然光以布儒斯特角i ib b经过玻璃片堆时的透射光。经过玻璃片堆时的透射光。第22页，共22页，编辑于2022年，星期四