十章物理光学七节偏振.pptx

第七节光的偏振;1.光的偏振性;1.2光的偏振性：

对于平面电磁波，电场强度矢量——光矢量的振动方向与传播方向垂直。;;2.偏振态的分类;偏振光（线偏振光）;3.起偏和检偏偏振片;偏振片

涂有二向色性材料的透明人工薄片，对不同方向的光振动有选择吸收的性能，从而使膜片中有一个特殊的方向，当一束自然光射到膜片上时，与此方向垂直的光振动分量完全被吸收，只让平行于该方向的光振动分量通过，即只允许沿某一特定方向的光通过的光学器件，叫做偏振片。

当自然光照射在偏振片上时，它只让某一特定方向的光通过，这个方向叫做偏振片的偏振化方向，用“”表示。;用来检验某一束光是否偏振光。

方法：转动偏振片，观察透射光强度的变化。

自然光：透射光强度不发生变化;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。;另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。因此，只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。

2、观看立体电影

在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时??别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。为此，在放映时，两个放放像机每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。;3、生物的生理机能与偏振光

人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，每个复眼包含有6300个小眼，这些小眼能根据太阳的偏光确定太阳的方位，然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它所找到的花丛。

再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航，因而不会迷路。

;;2.马吕斯定律;强度为I0的偏振光，通过检偏器后，透射光的强度为：

I=I0cos2α

其中α为检偏器的偏振化方向与入射偏振光的偏振化方向之间的夹角。;α为线偏光的光振动方向ON与检偏器透振方向OM间的夹角。;讨论

当检偏器以入射光为轴转动时，透射光强度将有变化。

起偏器与检偏器偏振化方向平行时：α=0或α=π，I=I0，透射光强度最大；

起偏器与检偏器偏振化方向垂直时：α=π/2或α=3π/2，I=0，透射光强度最小；

α为其它角度时，透射光的强度介于0～I0之间。

马吕斯定律是对偏振光的无吸收而言的，对于自然光并不成立。若是自然光I0，通过偏振片后，I＝I0/2，偏振片在这里实际上起着起偏器的作用。

当两个偏振片互相垂直时，光振动沿第一个偏振片偏振化方向的线偏振光被第二个偏振片完全吸收，出现所谓的消光现象。;;;两偏振片偏振化方向平行;例1有两个偏振片,一个用作起偏器,一个用作检偏器.当它们偏振化方向间的夹角为时,一束单色自然光穿过它们,出射光强为;当它们偏振化方向间的夹角为时,另一束单色自然光穿过它们,出射光强为,且.求两束单色自然光的强度之比.;;布儒斯特定律（1812年）;;;;;附、偏振光的应用;例题：已知某材料在空气中的布儒斯特角ip=580，求它的折射率？若将它放在水中（水的折射率为1.33），求布儒斯特角？该材料对水的相对折射率是多少？;;光通过双折射晶体;光的双折射现象;寻常光线（o光）;;方解石晶体（天然平行六面体）;;;Nicol棱镜（Nico