大学物理第13章光的偏振
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第十三章光的偏振一、选择题1、三个偏振片P1,P2与P3堆叠在一起,P1与P3的偏振化方向相互垂直,P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°.强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1,并依次透过偏振片P1、P2与P3,则通过三个偏振片后的光强为(A) I0 / 4.(B) 3 I0 / 8.(C) 3I0 / 32.(D) I0 / 16.[]2、自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全线偏振光,则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是30°.(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时,折射角是30°.(C) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角.(D) 部分偏振光且折射角是30°.[]二、填空题1、要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°,至少需要让这束光通过___块理想偏振片.在此情况下,透射光强最大是原来光强的____________倍.2、一束光垂直入射在偏振片P上,以入射光线为轴转动P,观察通过P的光强的变化过程.若入射光是_________光,则将看到光强不变;若入射光是__________,则将看到明暗交替变化,有时出现全暗;若入射光是_________,则将看到明暗交替变化,但不出现全暗.3、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上,以光的传播方向为轴旋转偏振片时,发现透射光强的最大值为最小值的5倍,则入射光中,自然光强I0与线偏振光强I之比为_________.4、某一块火石玻璃的折射率是1.65,现将这块玻璃浸没在水中(n=1.33)。
欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的,则光由水射向玻璃的入射角应为__ ____.5、当一束自然光以布儒斯特角i0入射到两种介质的分界面(垂直于纸面)上时,画出图中反射光和折射光的光矢量振动方向.1。
图2 二向色性起偏《大学物理》光的偏振现象的研究实验姓 名学 号 班 级桌 号 教 室实验日期 20 年 月 日 时段 指导教师一. 实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光偏振基本规律的认识;2. 了解产生和检验偏振光的基本方法;3. 验证马吕斯定律;4.1/2波片,1/4波片的研究; 5.利用旋光现象测定蔗糖溶液浓度. 二. 实验仪器导轨和机座, 带布儒斯特窗的氦氖激光器, 激光器架, 偏振片、波片架, 滑动座(4个), 光传感器(光电探头),光功率测试仪,偏振片(2个),1/2波片(波长632.8nm ),1/4波片(波三. 实验原理1. 偏振光的基本概念光波是一种电磁波,它的电矢量 和磁矢量 相互垂直,并垂直于光的传播方向。
通常人们用电矢量 代表光的振动方向,并将电矢量和光的传播方向所构成的平面称为光的振动面。
在传播过程中,电矢量的振动方向始终在某一确定方向的光称为平面偏振光或线偏振光,如图1(a)所示。
振动面的取向和光波电矢量的大小随时间作有规律的变化,光波电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆时,称为椭圆偏振光或圆偏振光,评 分教师签字图1 平面偏振光、自然光和部分偏振光图3 双折射起偏原理图人眼逆光来看,若电矢量末端按照顺时针方向旋转,则称为右旋椭圆或右旋圆偏振光,反之为左旋。
通常光源发出的光波有与光波传播方向相垂直的一切可能的振动方向,没有一个方向的振动比其它方向更占优势。
这种光源发射的光对外不显现偏振的性质,称为自然光,如图1(b)所示;如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定方向上占优势,则此偏振光称为部分偏振光,如图1(c)所示。
将自然光变成偏振光的器件称为起偏器,用来检验偏振光的器件称为检偏器。
实际上,起偏器和检偏器是互为通用的。
下面介绍几种常用的起偏和检偏方法。
2. 二向色性起偏、马呂斯定律、双折射起偏二向色性起偏:物质对不同方向的光振动具有选择吸收的性质,称为二向色性。
大学物理中的光的偏振光的振动方向与偏振现象在大学物理中,光是一个重要的研究对象。
它的性质和现象被广泛研究和应用。
其中,光的偏振现象是一个引人注目的课题,它与光的振动方向密切相关。
本文将对大学物理中的光的偏振光的振动方向与偏振现象展开论述。
一、光的偏振光的振动方向光是一种电磁波,具有电场和磁场的振动。
在传播过程中,光的电场和磁场垂直于传播方向,在空间中形成一个电矢量和磁矢量的交叉振动。
这种交叉振动的方向就是光的偏振方向,也称为光的振动方向。
光的振动方向可以在不同平面上进行,我们称之为线偏振光。
常见的线偏振光有水平偏振光、垂直偏振光、左旋偏振光和右旋偏振光。
水平偏振光和垂直偏振光的振动方向分别沿着水平和垂直的方向,左旋偏振光和右旋偏振光的振动方向则绕着传播方向旋转。
二、光的偏振现象光的偏振现象指的是光在与物体接触或经过物质介质时,会发生振动方向的改变。
这一现象主要与介质的性质以及光的入射角度有关。
1. 介质的探测性质介质对光的振动方向的选择性吸收作用称为偏振。
不同的介质对不同方向的振动光有不同的吸收度,导致振动方向被选择性地吸收和消除。
光通过经过介质后,原本包含各个方向振动的非偏振光变成了具有特定振动方向的偏振光。
2. 偏振器为了研究和应用偏振光,人们设计了偏振器来选择或产生具有特定振动方向的光。
偏振器是一种能够透过特定方向光的光学装置。
通过偏振器,我们可以选择性地得到特定方向的偏振光。
3. 双折射某些物质在光的传播过程中会改变其折射率,导致光的传播速度和波长的变化。
这种现象被称为双折射。
双折射现象使得经过此类物质的光出现了两个不同的折射光线,其振动方向也会发生变化。
三、光的偏振现象的应用光的偏振现象在生活和科学研究中有着广泛的应用。
1. 偏振光在偏振镜中的应用偏振镜是一种光学器件,能够透过或者阻挡特定方向的偏振光。
偏振镜应用于太阳镜、摄影镜头等领域,能够有效减少光的反射和折射,提高图像的清晰度。
2. 光的偏振在液晶显示技术中的应用液晶显示屏的原理就是利用光的偏振和双折射现象。