光通过各向同性介质及其界面所发生的现象

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,一、,菲涅耳公式（,Fresnel,formula,）,第三章光通过各向同性介质及其界面所发生的现象,1,光在各向同性介质界面上的反射和折射,布儒斯特角,线偏振光,四、用反射和折射法获得偏振光,布儒斯特 定 律,玻璃片堆,要提高反射线偏振光的强度，,可利用玻璃片堆的多次反射。,i,0,i,0,i,0,i,0,i,0,i,0,玻璃片堆,.,在拍摄玻璃窗内的物体时，,去掉反射光的干扰,未,装偏振片,装偏振片,2.,外腔式激光管加装布儒斯特窗 减少反射损失。,假如封闭管子两端的玻璃窗口是垂直于管轴线,的玻璃片，那么自然光每经过一个窗口表面就,有大约,4%,的反射损失,(96%,透入,),。,光在,M,1,M,2,之间每个单程要,4,次穿过窗口表面。这样，光来,回反射时，反射损耗太大就不能形成激光。,i,0,i,0,激光输出,布儒斯特窗,M,1,M,2,i,0,i,0,1.,测量不透明介质的折射率？,应用,：,1,一般吸收和选择吸收（,normal absorption,& selective absorption,）,吸收很少，且在某一给定波段内几乎不变。,吸收很多，且随波长而剧烈地变化。,例如石英对可见光吸收甚微，但是对,3.55.0,的红外光却强烈吸收。,一般吸收,选择吸收,2,光的吸收（,Absorption of Light,）,2,朗伯定律,能量观点,稀溶液：,，式中,A,是一个与浓度无关,d,的常量，,C,为溶液的浓度。,， 为吸收系数,3,光的,色散,（,Dispersion of Light,）,1,色散的特点,不同物质有不同的色散率,在同一物质的光谱中，在不同的波长区内，色散率也是不同的。,物质的折射率越大，光谱展开得越宽，即,D,越大。,色散：物质的折射率随波长改变的现象,第六章 光的吸收、散射和色散（,Adsorption Scattering,and Dispersion of Light,）,6.4,光的散射（,Dispersion of Light,）,2,正交棱镜法,研究色散，目的是寻找,的函数形式。,三棱镜,P,1,AH,（,光谱,）,正交棱镜装置,P,1,P,2,AH,（,光谱,）,弯曲光谱的形状。,3,正常色散与反常色散（,Normal dispersion,and abnormal dispersion,）,正常色散曲线的信息,不同物质，,不同。,3,正常色散与反常色散（,Normal dispersion,and abnormal dispersion,）,反常色散（,MN,）,总是与光的吸收有密切关系。,习题,15,；,810,例6.3,4,光的散射（,Scattering of Light,）,1,规律,光束通过光学性质不均匀的物质时，从侧,向却可以见到光，称为光的散射。,为吸收系数，,为散射系数，,为衰减系数。,2,机制,光通过非均匀物质时，杂质微粒的线度一,般比光的波长小，它们彼此间的距离比波长大，,而且排列毫无规则。因此，当它们在光作用下,振动时彼此间无固定的相位关系，次级辐射的,不相干叠加，各处不会相消，从而形成散射光。,3,Rayleigh,Scattering,白光通过浑浊物质时，沿,z,方向，散射光呈,实验,青蓝色，沿,x,方向，散射光呈红色。,瑞利散射定律,Rayleigh,law,紫光的散射强度大约是红光的,10,倍。,散射光强度,4, 偏振性,自然光入射到散射物质中，观察到：,实验,正侧方（,z,）,线偏振,斜方向（,C,）,部分偏振,对着,x,方向（,x,）,自然光,O,x,y,z,B,B,A,A,y,z,P,p,D,D,用电偶极子次级辐射可解释,解释,被微粒散射时，各方向上的振幅可看成以上,两个分振动的合成。,实验现象,分解成,+,退偏振,线偏振光照射某些气体或液体，从侧向,观察时，散射光变成部分偏振的，称为退偏,振。其机理是介质分子本身是各向异性的。,5,散射光的强度,设,I,0,为沿入射自然光,x,方向的散射光强度，,则从,CO,方向观察到散射光强度为,散射光强度在,Oxz,平面内按方向分布曲线图。,6,分子散射,在光学性质完全均匀的物质中，由于物,概念,质分子密度的涨落而引起的散射。,晴朗的天空呈现浅蓝色；清晨日出或傍,解释,晚日落时，看到太阳呈现红色；正午时太阳,光，呈现白色。,米氏散射与城市天空的景象。,米氏散射理论在大气光学中占重要地位，,它是人工降雨的理论基础。,