偏振光的介绍及其应用.pptVIP

* §8-4 光的偏振 偏振光 自然光; 1、线偏振光 2、部分偏振光 一、光的偏振态 在垂直于光传播方向的平面内，光矢量的振动状态有各种不同的方式，称为光的偏振态。 前面我们学习了光的干涉和衍射，今天我们将学习光波的第三个特性——光的偏振。电磁理论指出光是电磁波，而且是一种特殊的电磁波，其电矢量强，磁矢量弱，因而把光的电矢量方向定义为光波的振动方向（也称光矢量方向），光矢量空间分部的不对称性就是光的偏振。 1、线偏振光 振动面 u （平面偏振光） 2、自然光 自然光的特点: （1） 在垂直光线的平面内，光矢量沿各 方向振动的概率均等. ? （2）可以看成由两个振动方向 相互垂直， 振幅相等，互不相干的线偏振光的叠加。 X Y Z 3、部分偏振光 Io— 总光强 IP — 偏振光的光强 In— 自然光的光强 IP = 0 P = 0 —— 自然光 In = 0 P = 1 —— 线偏振光 偏振度 二、线偏振光的获得 线偏振光 1、用偏振片获得线偏振光 偏振化方向 Z 偏振片 2、用双折射法获得偏振光 O光（寻常光）——遵守折射定律 e光（非常光）——不遵守折射定律 A C B o e D e o 布儒斯特角 线偏振光 3、用反射和折射法获得偏振光 布儒斯特 定 律 例题：画出下列图中的反射光、折射光以及它们的偏振状态。 外腔式激光器谐振腔 布儒斯特窗 · · · · · · · · · · · i0 i0 · 激光输出 M1 M2 · · i0 i0 . 应用举例 激光器谐振腔 在上述三种获得线偏振光的方法中, 以偏振片法获得线偏振光最为常用. 其中主要是利用偏振片做起偏器和检偏器 先请大家看一个演示实验 一般情况下 I = ？ 偏振片 Z 用偏振片获得偏振光 是最实用的一种方法 起偏器 检偏器 P1 P2 I0 P I 三、马吕斯定律 A=A0cos ??马吕斯定律（1809） 你能说明为什么吗？ ？ 光强为 I0 的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3后光强为I0 /8，已知P1 ? P3，问：P1、P2间夹角为何？ 解: 分析 P1 P2 P3 I0 I3=I0/8 P3 P1 P2 I1 I2 例题 四、偏振光的应用 光的偏振在科学技术及工业生产中有着广泛的应用。比如在机械工业中，利用偏振光的干涉来分析机件内部应力分布情况，这就是光测弹性力学的课题。在化工厂里，我们可以利用偏振光测量溶液的浓度。偏光干涉仪、偏光显微镜在生物学、医学、地质学等方面有着重要的应用。在航海、航空方面则制出了偏光天文罗盘。 下面我们介绍几种日常生活中应用偏振光的实例： 1、汽车车灯 汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45度角，那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不要减速，可以保证安全行车。