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*,第十一章 光学,物理学,第五版,*,第十一章 光学,物理学,第五版,光的,波动性,光的干涉、衍射,机械横波与纵波的区别,机械波穿过狭缝,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,光波是,横波,光的偏振,1,一自然光 偏振光,自然光,：一般光源发出的光，包含各个方向的光矢量，在所有可,能的方向上的振幅都相等。,符号表示,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,。,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,2,偏振光线偏振光,符号表示,光振动只沿某一固定方向的光。,振动面,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,局部偏振光 ：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为局部偏振光。,符号表示,3,二偏振片 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。,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,偏振片是一种常见的起偏器，它是利用晶体的各向异性(对某一方向的光振动有强烈吸收：,消光方向；另一方向可以通过光,：称为偏振化方向)进行起偏的。,4,起 偏,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偏振化方向。,起偏器,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,偏振化方向,5,检 偏,起偏器,检偏器,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,6,解：,设两束单色自然光的强度分别为,I,10,和,I,20,经过起偏器后光强分别为 和,经过检偏器后,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,9,在两块正交偏振片,p,1,，,p,3,之间插入另一块偏振片,p,2,，光强为,I,0,的自然光垂直入射于偏振片,p,1,，讨论转动,p,2,透过,p,3,的光强,I,与转角的关系。,讨论,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,10,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,11,若 在 间变化， 如何变化？,11-10,光的偏振性 马吕斯定律,12,入射面：,入射光线和法线所成的平面。,空气,玻璃,11-11,反射光和折射光的偏振,光反射与折射时的偏振,反射光,是,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。,折射光是局部偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动。,13,理论和实验证明,：反射光的偏振化程度与入射角有关。,11-11,反射光和折射光的偏振,反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为局部偏振光。,布儒斯特定律,(,1815,年),当 时，,玻璃,空气,14,(1),反射光和折射光互相垂直。,讨论,11-11,反射光和折射光的偏振,15,玻璃,玻璃,(2),根据光的,可逆性,，当入射光以 角从 介质 入射于界面时，此 角即为布儒斯特角。,11-11,反射光和折射光的偏振,16,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%，大局部光将透过玻璃。,注意,利用,玻璃片堆,产生,线,偏振光,11-11,反射光和折射光的偏振,17,讨论,光线的反射和折射(,起偏角,),11-11,反射光和折射光的偏振,18,讨论:,如图的装置 为偏振片，问下列四种情况，屏上有无干涉条纹？,偏振化方向,11-11,反射光和折射光的偏振,19,无,(两振动互相垂直),(1),去掉 保留,(2),去掉 保留,(3),去掉 保留,(4),都保留,无,(无恒定相位差),有,11-11,反射光和折射光的偏振,无,(两振动互相垂直),20,例,一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射角为布儒斯特角 ，问在界面,2,的反射光是什么光？,1,空气,玻璃,2,11-11,反射光和折射光的偏振,注意：一次起偏垂直入射面的振动仅很小局部被反射，所以反射偏振光很弱。,一般应用,玻璃片堆,产生偏振光。,21,一 双折射的寻常光和非寻常光,动 光 学,双折射现象,波,动 光 学,恒量,玻璃,折 射 定 律,方解石晶体,11-12,双折射,22,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。,光轴,A,B,光轴,11-12,双折射,23,光通过,双折射晶体,11-12,双折射,24,服从折射定律的光线,不服从折射定律的光线,一般情况，非常光不在入射面内,11-12,双折射,寻常光线（,o,光）,ordinary,非常光线 （,e,光）,extra-ordinary,25,实验证明：,o 光和 e 光均为偏振光。,A,C,B,o,e,D,e,o,11-12,双折射,26,光轴,主截面：当光在一晶体外表入射时，此外表的法线与光轴所成的平面。,光轴,光,光,11-12,双折射,27,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,11-12,双折射,非常光线在,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,28,正晶体和负晶体,正晶体,v,o,v,e,e,光的波面在,o,光波面内。,负晶体,v,e,v,o,e,光的波面在,o,光波面外。,光轴,正晶体,负晶体,o,光,e,光,光轴,11-12,双折射,29,
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