物理知識:波動光學-偏振

2020-12-03 牛奶不加糖0

預習要點:

了解光波的橫波性,掌握什麼是偏振光,偏振化方向。了解光從偏振的角度分為:自然光(無偏光)、線偏振光(完全偏振光)、部分偏振光、*圓偏振光、*橢圓偏振光。了解偏振片,起偏和檢偏過程。掌握馬呂斯定律,熟練掌握其運算。掌握布儒斯特定律,熟練分析光在反射和折射中的偏振情況,能計算與布儒斯特角相關的物理問題。了解雙折射晶體的雙折射現象。

知識要點:

一、自然光和偏振光

光是橫波.在垂直於光的傳播方向的平面內,光振動(即E矢量振動)各方向振幅都相等的光為自然光;只在某一方向有光振動的光稱為線偏振光;各方向光振動都有,但振幅不同的光叫部分偏振光.

二、起偏與檢偏

自然光通過某種裝置成為偏振光叫作起偏,該裝置叫起偏器(通常用偏振片).其只允許某-方向的光振動通過,而與這一方向垂直的光振動則被完全吸收.偏振片也可用作檢偏器

三、馬呂斯定律

光強為I。的線偏振光通過偏振片後,若不考慮吸收,則透射光強為

I = I。cos2 a

式中a是人射線偏振光的振動方向與偏振片的偏振化方向(透光軸)之間的夾角.

四、布儒斯特定律

自然光入射到兩種各向同性媒質的分界面時,反射光和折射光都是部分偏振光.在反射光束中,若人射角io滿足

tan i。=n2/n1

時,反射光為完全偏振光,其光振動方向垂直人射面.io稱為布儒斯特角.」

五、光的雙折射

一束自然光進人各向異性晶體後分成兩束,叫作光的雙折射.其中--束遵循折射定律,折射率不隨入射方向改變,叫作尋常光(o光);另- -束不遵守折射定律,折射率隨入射方向改變,叫作非常光(e光).尋常光和非常光都是線偏振光,且二者光振動方向相互垂直.

要點闡述:光是電磁波,即電矢量和磁矢量在空間的變化。電磁學理論表明光波(電磁波)是橫波,以電矢量為討論重點。

光波是橫波,沒有縱波通過性好。

發光原理表明,一般的光源大都是無偏自然光。通過偏振片起偏可以獲得線偏振光。

一束自然光(無偏光)通過偏振片,光強剩下原來的1/2。一束線偏光通過偏振片後的光強由馬呂斯定律計算可得:

光在介質界面反射和折射可獲得偏振光。滿足布儒斯特角入射的光,其反射光為線偏振光。即:布儒斯特定律

典型例題:

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