1、光的偏振 polarization of light,一、光的偏振性 polarized property of light,1、纵波：波的振动方向与波的传播方向相同2、横波：波的振动方向与波的传播方向相互垂直3、偏振：振动方向对于传播方向的不对称性4、 只有横波才有偏振现象。是区别于纵波的明显标志。,12-12 自然光和偏振光,7、振动面 (plane of vibration) 电矢量与传播方向所构成的平面称为振动面,5、光波是横波 (transverse wave)，光矢量（light vector ） 电矢量,6、平面偏振光（又称线偏振光） plane polarized light
2、(linear polarized light) 在光的传播过程中电矢量的振动只限于某一确定的平面内,8、平面偏振光的图示,二、自然光与偏振光 Natural light and polarized light,1、自然光 natural light （非偏振光 unpolarized light )普通光所发出的光一般是自然光，不能直接观察到偏振现象。,2、原因普通光源所发出的光, 波列之间是相互独立的，没有固定的关联（相位、振动方向、振幅、波列长短等），按统计原理，无论哪一方向的振动在各方向上的分布是对称的，振幅也可看成是完全相等的（统计平均），这种光称为自然光。,Ex 和 E y无固定关
3、系: 它们是彼此独立的振动,自然光总光强,3、自然光可以分解为两束等振幅的、 振动方向互相垂直的、不相干的光（线偏振光）。,自然光的分解,三、部分偏振光,部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。,图示：自然光,线偏振光：,部分偏振光：,12-13 起偏和检偏 马吕斯定律,一、 起偏,起偏的原理：利用某种光学的不对称性,偏振片,从自然光获得偏振光叫“起偏”，相应的 光学器件叫“起偏器”。,偏振片是利用晶体的二向色性起偏。 （对某一方向的光振动有强烈吸收）,偏振片（Polaroid）,1928年一位19岁的美国大学生 （E.H.Land） 发明的。,通常用P表示。,例
4、如，把硫酸碘奎宁的针状粉末有序地蒸镀在透明的基片上。,偏振片的起偏,非偏振光I0,线偏振光 I,偏振化方向 (透振方向),二、马吕斯定律,线偏振光I1,I2,马吕斯定律（1809）,消光,线偏振光经过偏振片前后的光强关系,三、检偏器 (analyser)：用来检验平面偏振光的偏振片。偏振片既可以作起偏器又可以作检偏器。,设入射光可能是自然光、线偏振光 或部分偏振光，如何用偏振片来区分它们？,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,例题12-16 用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在它们的偏振化方向成300角时，观测一光源，又在成600角时，观察同一位
5、置处的另一光源，两次所得的强度相等。求两光源照到起偏器上光强之比。,解 : 令I1和I2分别为两光源照到起偏器上的光强。透过起偏器后，光的强度分别为I1/2和I2 /2。按照马吕斯定律，透过检偏器后光的强度为,所以,但按题意,即,1. 制成偏光眼镜，可观看立体电影。,可以避免对方汽车灯光的晃眼。,偏振片的应用,2.若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与地面成45角、且向同一方向倾斜的偏振片，,3. 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,布儒斯特角,反射光 垂直入射面振动的成分多。 折射光？,部分偏振光,12-14 反射和折射光的偏振,反射光只有垂直于入射面的光矢量。,由
6、,有,布儒斯特定律 (1812年),平行玻璃板上表面反射光是线偏振光.,？,注意：上表面的折射角等于下表面的入射角,通常玻璃的反射率只有7.5%左右，要以反射获得较强的线偏振光，你有什么好主意？,下表面的反射光是否也是线偏振光？,二、玻璃片堆起偏和检偏,1. 起偏,当i =iB时,自然光从空气玻璃,2. 检偏,玻璃片堆,例题、三种透光媒质、，迭放次序为在上，在中间，在下。折射率为n1=1.33，n2=1.50，n3=1。自然光从媒质中入射，若，界面的反射光为线偏振光，入射角i= ，此时，媒质，界面的反射光是 光。,例题、自然光由空气入射至薄膜表面，如入射角为 ，观察反射光是完全偏振光，则折射角为 ，反射光与折射光的夹角为 ，膜的折射率n 。,
