物理PPT课件10.5光的偏振 马吕斯定律

起 偏
I0
起偏器
1 2 I0 偏振化方向
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光的偏振马吕斯定律
8
检偏
用偏振器件分析、检验光的偏振态
P
待检光
I
?
思考：
• I不变？是什么光 • I变，有消光？是什么光 • I变，无消光？是什么光
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光的偏振马吕斯定律
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光的偏振马吕斯定律
10
三 马吕斯定律（1880 年）
i0
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光的偏振马吕斯定律
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讨论 讨论下列光线的反射和折射（起偏角 i 0 ）
i0
i0 i0
i0
i
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i
光的偏振马吕斯定律
i
20
11-12 双折射
一 双折射的寻常光和非寻常光
折射定律
i
双折射现象
方解石晶体
n
玻璃
波 动动光光学学
sin i n 恒量
sin
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(迈氏干涉仪光线往返经过介质两次)
光的偏振马吕斯定律
[15-1] 干涉
[15-2] 子波；子波干涉
[15-3] 4；第一；暗（半波带数是暗条纹级数的2倍） [15-4] 2（位相差） ；暗
[15-6] D [15-7] C
类同
[15-9]
5104mm(asin
ax k3
f
)
x8mm 2
光的偏振马吕斯定律
马吕斯从事光学方面的研究。1808 年发现反射时光的偏振，确定了偏振光 强度变化的规律（现称为马吕斯定律）。 他研究了光在晶体中的双折射现象， 1811年，他与J.毕奥各自独立地发现折 射时光的偏振，提出了确定晶体光轴的 方法，研制成一系列偏振仪器。

α π，I'0 2
— 消光
例 一束部分偏振光,当它通过一偏振片时,发现光强取决于偏 振片的取向,且最大可以变化 5 倍。
求 此光的偏振度。
解 Ii InIp 依题意得
12InIp 5(12In)
Ip 2In
pIp Ip 2 Ii Ip In 3
例 平行放置两偏振片，使它们的偏振化方向成 60 夹角。自 然光垂直入射后,下列两种情况下 (1) 两偏振片对光振动平行于其偏振化方向的光线均无吸收
部分偏振光
部分偏振光的分解
部分偏振光的表示法
••
平行板面的光振动较强
•• • ••
垂直板面的光振动较强
四. 偏振度
部分偏振光可看成是自然光和线偏振光的混合,设部分偏振
光的强度为Ii ,其中自然光强度为In ，线偏振光的强度为Ip , 则有
Ii InIp
偏振度 p Ip Ip Ii Ip In
p 1 线偏振光 0p1部分偏振光 p 0 自然光
例
n1
•••••i
•
i
• •
n2
•
•
•
i i n 1
•• •••B
• • B•
n2
•
•
•
i i •
n1 • •• B
B • ••
n2
•
•
n1
ii
n2
n1
iB
n2
n2 n1
画出相应的反射光，折射光 的方向及偏振态
应用:
?
有反射光干扰的橱窗
在照相机镜头前加偏振片
一. 反射和折射产生的偏振
自然光反射和折射后产生 部分偏振光
二. 布儒斯特定律
•

12
物理学
第五版
四 由反射引起的光的偏振
n1 n2
玻璃
i i
空气
入射面 入射光线 和法线所成的平面 . 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 .
第二十一章 光的偏振
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物理学
第五版
布儒斯特定律：
当i = i0时，满足
物理学
第五版
光的波动性 光波是横波
光的干涉、衍射 . 光的偏振 .
机械横波与纵波的区别
机 械 波 穿 过 狭 缝
第二十一章 光的偏振
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物理学
第五版
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 . 注意 二互相垂直 方向是任选的 .
v
E
各光矢量间无固定的 相位关系 .
起 偏
I0
起偏器
第二十一章 光的偏振
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物理学
第五版
检 偏
起偏器 检偏器
第二十一章 光的偏振
7
物理学
第五版
三
马吕斯定律（1880 年） I0 N M
起偏器
M N
E
检偏器
I
E0
E0
E E0 cos
马吕斯定律
第二十一章 光的偏振
E
I E 2 I 0 E0
I I 0 cos
2
8
2
物理学
第五版
讨论
在两块正交偏振片P1 ,P3 之间插入另一 块偏振片P2 ，光强为I0 的自然光垂直入射于 偏振片P1 ，讨论转动P2 透过P3 的光强I与转 角的关系 .

I2
I20co2s60 2
I1I2 II1 20 0c co o2 23 6ss0 01 3
振讨讨片论论转p 2动，在p光2两强透块为过正pI交03 偏的的振自光片然强光pI垂1,与p直转3入之角射间的于插关偏入系振另.片一p块1 偏，
I0
p1
p3
p1 p2
p3
I0
p1
I1 p2 I2 p3
I3
产生偏振光
I1
1 2
I0
I2I1co2s
I0 2
cos2
I0
p1
I1 p2 I2 p3
I3
p1 p2
p3
I2
I0 2
cos2
I3I2co2s(π2)
I3I2si2 n1 2I0co 2s si2 n
I3 81I0sin22
若 在 0~2π间变化， I 3 如何变化？
0,π,π,3π,
22
I30
π,3π,5π,7π,
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
i0
讨论 讨论下列光线的反射和折射（起偏角 i 0 ）.
i0
i0
i0
i
i
i
讨论 如图的装置 p1,p2,pp ,'为偏振片，
问下列四种情况，屏上有无干涉条纹？
p2 s1 p ' s
p2
p
p'
45 p 1
p p1 s2
1）去掉 p, p ' 保留 p1, p2 无（两振动互相垂直）
自然光 ：一般光源发出的光中，包含着各个方
向的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（轴
对称）这样的光叫自然光 .