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12-5 偏振.pptx

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本课件说明光的横波性质与偏振性,区分自然光、线偏振光与部分偏振光,给出偏振片的起偏与检偏原理及马吕斯定律,分析反射光与折射光的偏振性及布儒斯特定律,并介绍偏振现象在工程与生活中的实际应用。

光的偏振封面页,标示本章讲解的光的偏振性与自然光、线偏振光、偏振片起偏检偏与马吕斯定律、反射折射的偏振性与布儒斯特定律等内容。
自然光讲解页,说明偏振光光是一种电磁波(横波)。
三种偏振态讲解页,给出线偏振光:某一光束只含有一个方向的光振动。
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第1页:光的偏振

光的偏振

第2页:自然光

自然光

与偏振光光是一种电磁波(横波)。

电矢量与磁矢量相互垂直,它们分别又与电磁波的传播方向垂直。

光振动
电磁波的振动
光矢量
电磁波的矢量
  • 一、光的偏振性:振动方向相对传播方向的不对称性

(只有横波能产生偏振,纵波不具有偏振性。

)

第3页:三种偏振态

三种偏振态

  • 1、线偏振光:某一光束只含有一个方向的光振动
(平面偏振光)振动面
光振动方向与传播方向所确定的平面
  • 2、自然光:在垂直于光传播方向上的所有可能方向上,振动的振幅都相等

自然光不具有偏振性!自然光可分解成任意两个振动面垂直的偏振光,且这两个偏振光的强度相同,没有确定的位相关系。

振动面平行纸面振动面垂直纸面(各个方向都有振动,且各个方向的强度都相同。

)

第4页:部分偏振光

部分偏振光

各个方向都有振动,但某一方向的光振动最强,与之相垂直的另一方向的光振动最弱。

  • 4、偏振度:线偏振光:P=1自然光:P=0部分偏振光:0<P<1

第5页:偏振片马吕斯定律

偏振片马吕斯定律

偏振片
能吸收某一方向的光振动,而只让与之垂直方向上的光振动通过的一种透明薄片
偏振化方向
允许通过的光振动方向
偏振片的用途
“起偏”和“检偏”一、偏振片,二向色性是一种获得线偏振光的偏振器件
  • 二、马吕斯定律自然光I0起偏线偏振光I0/2偏振片的透光方向就是线偏振光的振动方向

偏振片转动一个角度后,透过的强度及偏振态均不变,只是振动的方向变化。

(自然光可以任意分解!

)1、自然光入射偏振片

第6页:线偏振光马吕斯定律

线偏振光马吕斯定律

光强为I1的线偏振光,透过偏振片后,其透射强度为::偏振片的透振方向与入射光的振动方向的夹角。

消光偏振片转动一周,有消光现象则入射光一定是线偏振光。

最强

第7页:自然光(续1)

自然光(续1)

自然光起偏偏振光检偏偏振光

第8页:部分偏振光(续1)

部分偏振光(续1)

部分偏振光转动一周出现两次强度最强,两次最弱,无消光现象。

结论
1、偏振片转动一个角度后,透过的强度及偏振态均不变,则入射光一定是自然光
  • 2、偏振片转动一周,有消光现象,则入射光一定是线偏振光
  • 3、偏振片转动一周无消光现象,都有强度的强弱之分,则入射光是部分偏振光

第9页:例1:一束光由自然光和线偏振光混合

例1:一束光由自然光和线偏振光混合

例1:一束光由自然光和线偏振光混合组成,当它通过一偏振片时,发现透射光的强度随偏振片的转动可以变化到五倍。

求入射光中自然光和线偏振光的强度各占入射光强度的几分之几?

解:设入射光强度:I0;自然光强度:I10;偏振光强度:I20设通过偏振片后的光强分别为:I,I1,I2

第10页:光的偏振性

光的偏振性

反射光与折射反射光的偏振性与入射角有关。

⑴反射和折射光的偏振

第11页:布儒斯特定律

布儒斯特定律

当自然光以布儒斯特角入射到两不同介质的表面时,其反射光为线偏振光,光振动垂直于入射面。

布儒斯特角

第12页:光的偏振(续2)

光的偏振(续2)

驾驶员戴上偏振太阳镜可以防止马路反射光的炫目。

照相机按上偏振镜可以产生不同的效果,看出来了吗?

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