物理光学-第五章 光的偏振3.31_1共93页文档
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1. 试确定下面两列光波E 1=A 0[e x cos (wt-kz )+e y cos (wt-kz-π/2)] E 2=A 0[e x sin (wt-kz )+e y sin (wt-kz-π/2)] 的偏振态。
解 :E 1 =A 0[e x cos(wt-kz)+e y cos(wt-kz-π/2)]=A 0[e x cos(wt-kz)+e y sin(wt-kz)] 为左旋圆偏振光E 2 =A 0[e x sin(wt-kz)+e y sin(wt-kz-π/2)]=A 0[e x sin(wt-kz)+e y cos(wt-kz)] 为右旋圆偏振光2. 为了比较两个被自然光照射的表面的亮度,对其中一个表面直接进行观察,另一个表面通过两块偏振片来观察。
两偏振片透振方向的夹角为60°。
若观察到两表面的亮度相同,则两表面的亮度比是多少?已知光通过每一块偏振片后损失入射光能量的10%。
解∶∵亮度比 = 光强比(直接观察为I 0,通过偏振片观察为I ), ∴ I / I 0 = (1-10%)cos 2600∙(1-10%) = 10%. 3. 两个尼科耳N 1和N 2的夹角为60°,在他们之间放置另一个尼科耳N 3,让平行的自然光通过这个系统。
假设各尼科耳对非常光均无吸收,试问N 3和N 1 的偏振方向的夹角为何值时,通过系统的光强最大?设入射光强为I 0,求此时所能通过的最大光强。
解:设:P 3与P 1夹角为α,P 2与P 1的夹角为 θ = 600 I 1 = 21I 0 I 3 = I 1cos 2α = 02I cos 2α I 2 = I 3cos 2(θ-α)I 2 = I 2cos 2αcos 2 =08I [cosθ+ c 由cos (2α-θ)∴I 2max = 21 I 04. 解: I = 12I 0= I 0(1-cos4ωt )`5. 线偏振光入射到折射率为1.732的玻璃片上,入射角是60°,入射光的电失量与入射面成30°角。
第五章光的偏振(Polarization of light)●学习目的通过本章的学习使得学生了解光通过各向异性介质时所产生的偏振现象,初步掌握自然光、线偏振光、椭圆偏振光的检测方法。
●内容提要1、阐明惠更斯作图法,说明光在晶体中的传播规律;2、介绍布儒斯特定律和马吕斯定律;3、阐明自然光、线偏振光、椭圆偏振光的概念和检测方法;4、介绍1/4波片的功用;5、讨论光在各向异性介质中的传播情况。
●重点1、偏振光的检测方法;2、光在晶体中的传播行为。
●难点1、偏振光的检测方法;2、各向异性介质光的传播行为。
●计划学时计划授课时间10学时●教学方式及教学手段课堂集中式授课,采用多媒体教学。
●参考书目1、《光学》第二版章志鸣等编著,高等教育出版社,第七章2、《光学。
近代物理》陈熙谋编著,北京大学出版社,第四章第一节 自然光与偏振光一、光的偏振性1、纵波:波的振动方向和波的传播方向相同的波称为纵波。
2、横波:波的振动方向和波的传播方向相互垂直的波称为纵波。
3、偏振:波的振动方向相对于传播方向的不对称性称为偏振。
只有横波才有偏振现象。
4、振动面:电矢量和光的传播方向所构成的平面称为偏振光的振动面。
二、自然光和偏振光(natural light )1、偏振光的种类● 平面偏振光:光在传播过程中电矢量的振动只限于某一平面内,则这种光称为平面偏振光。
● 线偏振光:(linearly polarized light )光在传播过程中电矢量在传播方向垂直的平面上的投影为一条直线,则这种光称为线偏振光。
线偏振光的表示法:● 部分偏振光(partially polarized light )彼此无固定相位关系、振动方向任意、不同方向上振幅不同的大量光振动的组合称部分偏振光。
部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直、不等幅、不相干的线偏振光。
▲部分偏振光的表示:迎着光的传播方向看· · · ·· 光振动垂直板面光振动平行板面圆偏振光和椭圆偏振光光矢量按一定频率在垂直传播方向的平面内旋转(左旋或右旋),其矢端轨迹是圆的称圆偏振光(circularly polarized light );其矢端轨迹是椭圆的称椭圆偏振光(ellipticly polarized light )。