自然光非偏振光.pptx

《自然光非偏振光.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自然光非偏振光.pptx（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、相对光强曲线1.22(/d)sin1I/I00爱里斑计算结果表明：透镜的焦距为爱里斑半径爱里斑上分布的光能占通过圆孔的总光能的84%。第1页/共35页rI2 21 1 是两点对于透镜光心的夹角是两点对于透镜光心的夹角d d二、光学仪器的分辨本领第2页/共35页瑞利判据:对于两个等光强的非相干物点,如果一个像斑中心恰好落在另一像斑的边缘(第一暗纹处),则此两像被认为是刚好能分辨。此时两像斑中心角距离为最小分辨角可分辨刚可分辨不可分辨第3页/共35页分辨本领：结论：透镜的孔径越大，光学仪器的的分辨本领（分辨率）就越高；波长越短光学仪器的的分辨本领（分辨率）最小分辨角：说明1 1、光学仪器，希望、光

2、学仪器，希望分辨角分辨角越越小小越越好，好，希望希望分辨本领分辨本领越越大大越越好好2 2、对于天文望远镜，、对于天文望远镜，3 3、对于显微镜，、对于显微镜，波长一定，波长一定，增大光学仪器的半径增大光学仪器的半径光学仪器的半径不能增大光学仪器的半径不能增大减小波长减小波长如：哈勃望远镜如：哈勃望远镜电子显微镜电子显微镜第4页/共35页 1990 年发射的哈勃太空望远镜的凹面物镜的直径为2.4m，最小分辨角 ，在大气层外 615km 高空绕地运行,可观察130亿光年远的太空深处,发现了500 亿个星系.第5页/共35页眼睛的最小分辨角为设人离车的距离为 S 时，恰能分辨这两盏灯。取在迎面驶来

3、的汽车上，两盏前灯相距120 cm，设夜间人眼瞳孔直径为5.0 mm，入射光波为 550 nm。例人在离汽车多远的地方，眼睛恰能分辨这两盏灯？求解d=120 cmS由题意有观察者第6页/共35页三、光栅的分辨本领三、光栅的分辨本领波长为+的第k级主极大的角位置为：波长为 的第kN+1级极小的角位置为：光栅的分辨本领是指把波长靠得很近的两条谱线分辨清楚的本领。光栅的瑞利准则要分辨第k级光谱中波长为和+的两条谱线，就要满足波长为+的第k级主极大正好与波长为的最邻近的极小相重合，即与第kN+1级极小重合第7页/共35页 例：设计一光栅，要求(1)能分辨钠光谱的 5.89010-7m和5.89610-

4、7m的第二级谱线；(2)第二级谱线衍射角 ;(3)第三级谱线缺级。解（1）按光栅的分辨本领即必须有（2）根据 由于 ，所以第8页/共35页 这样光栅的 N、a、b 均被确定。（3）缺级条件 第9页/共35页12-11 X12-11 X 射线的衍射射线的衍射一、一、X X 射线的产生射线的产生电磁波:10-1102-KAX射线X 射线管+伦琴伦琴射线 1895年X射线是由高速电子撞击物体时产生第10页/共35页X 射线准直缝晶体劳厄斑二、劳厄实验二、劳厄实验为了实现X射线的衍射而设计的劳厄衍射图样（劳厄斑）证实了X射线的波动性。第11页/共35页ddddsin12晶面ACB 衍射中心:掠射角d:

5、晶面间距 点间散射光的干涉每个原子都是散射子波的子波源。同一层晶面上相邻两束光的光程差为零。三、布喇格公式三、布喇格公式不同晶面间散射光的干涉布喇格公式第12页/共35页四、应用四、应用 已知、可测d X射线晶体结构分析。已知、d可测 X射线光谱分析。五、五、实际观察实际观察XX射线衍射的作法射线衍射的作法a.劳厄法：劳厄相德拜相b.粉末法：第13页/共35页机械波穿过狭缝光的波动性机械横波与纵波的区别光波是横波光的干涉、衍射.光的偏振.第14页/共35页12-12 12-12 自然光和偏振光自然光和偏振光一、自然光（非偏振光）一、自然光（非偏振光）光矢量：电磁波的E矢量。在垂直于光传播方向上

6、的所有可能方向上，E振动的振幅都相等，这样的光称为自然光。自然光的图示图示注意 各光矢量间无固定的相位关系.二互相垂直方向是任选的.第15页/共35页二、偏振光二、偏振光线偏振光：某一光束只含有一个方向的光振动振动面：光振动方向与光传播方向所确定的那平面部分偏振光：某一方向的光振动比与之相垂直的另一方向的光振动占优势。振动面图示图示第16页/共35页 起 偏二偏振片 起偏与检偏 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：涂有二向色性材料的透明薄片.偏振化方向：当自然光照射在偏振片上时，它只让某一特定方向的光通过，这个方向叫此偏振片的

7、偏振化方向.偏振化方向起偏器自然光自然光第17页/共35页检偏器 检 偏起偏器第18页/共35页I1I2二、马吕斯定律二、马吕斯定律光强为I1的线偏振光，透过偏振片后，透射强度为：第19页/共35页1、自然光通过偏振片后光强减为原来的二分之一；2、旋转起偏片，屏幕上光强不变。第20页/共35页例题：已知自然光通过两个偏振化方向夹角为60的偏振片，透射光强为I1，今在 这两偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片的偏振化方向均夹30角，则透射光强为多少？解：第21页/共35页 在两块正交偏振片 之间插入另一块偏振片 ，光强为 的自然光垂直入射于偏振片 ，讨论转动 透过 的光强 与

8、转角的关系.讨论第22页/共35页若 在 间变化，如何变化？第23页/共35页12-14 12-14 反射和折射时光的偏振反射和折射时光的偏振一、一般情况下的反射光和折射光一、一般情况下的反射光和折射光空气玻璃 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.第24页/共35页布儒斯特定律（1812年）反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光。当 时，反射光和折射光互相垂直.讨论玻璃空气第25页/共35页1空气 例 一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射

9、角为布儒斯特角 ，问 在界面 2 的反射光是什么光？玻璃2 注意：一次起偏垂直入射面的振动仅很小部分被反射（约15%）所以反射偏振光很弱。一般应用玻璃片堆产生偏振光第26页/共35页注意 对于一般的光学玻璃,反射光的强度约占入射光强度的7.5%,大部分光将透过玻璃.利用玻璃片堆产生线偏振光第27页/共35页讨论讨论下列光线的反射和折射（起偏角 ）.第28页/共35页动 光 学双折射现象波 动 光 学一 双折射的寻常光和非寻常光恒量玻璃折 射 定 律方解石晶体12-15 12-15 光的双折射光的双折射第29页/共35页光通过双折射晶体第30页/共35页 寻常光线（o光）(ordinary ra

10、ys)服从折射定律的光线(extraordinray rays)非常光线（e光）不服从折射定律的光线（一般情况，非常光线不在入射面内）实验证明：O 光和 光均为偏振光.ACBoeDeo第31页/共35页 产 生 双 折 射 的 原 因O光波阵面 光波阵面光轴 寻常光线 在晶体中各方向上传播速度相同.常量 非常光线 晶体中各方向上传播速度不同,随方向改变而改变.为主折射率第32页/共35页方解石晶体 光轴 在方解石这类晶体中存在一个特殊的方向，当光线沿这一方向传播时不发生双折射现象.称这一方向为晶体的光轴.光轴AB光轴第33页/共35页光轴 主截面 当光在一晶体表面入射时，此表面的法线与光轴所成的平面.当入射面是主截面时，O 光的振动垂直主截面；光的振动平行于主截面.光轴 光 光第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页