第41講 物理學(xué)(七)(2011年新版)

1、聯(lián)系聯(lián)系QQ1165557537QQ1165557537(三)光的偏振1.自然光和偏振光(1)幾個(gè)基本概念1)偏振:波的振動(dòng)方向在垂直于波的傳播方向的平面內(nèi)沿著一個(gè)固定方向的振動(dòng)稱(chēng)為偏振它是橫波所具有的特性。2)振動(dòng)面:由波的振動(dòng)方向和波的傳播方向組成的平面稱(chēng)為振動(dòng)面。3)偏振面:與振動(dòng)面垂直的面稱(chēng)為偏振面在偏振面內(nèi)沒(méi)有波的振動(dòng)。(2)自然光光是電磁波是橫波。今以E矢量(振動(dòng))表示光矢量(振動(dòng))光振動(dòng)在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)。但是由

2、于光源中大量原子發(fā)光彼此獨(dú)立和間歇性而且每個(gè)原子發(fā)出的光其光振動(dòng)(E振動(dòng))在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)各方向的取向幾率相等所以形成光振動(dòng)(E振動(dòng))在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)沿各個(gè)方向的強(qiáng)度相等(振幅相等)具有這種性質(zhì)的光稱(chēng)為自然光如圖2412所示。自然光不具有偏振性所以是非偏振光?？蓪⒆匀还獾拿總€(gè)光振動(dòng)(矢量)正交分解為相互垂直的兩個(gè)方向的分振動(dòng)(E)然后各自相加這樣就把自然光分解為兩個(gè)互相垂直而振幅相等的光振動(dòng)以“.“表示垂直于紙面

3、的光振動(dòng)以“I“表示在紙面內(nèi)的光振動(dòng)如圖2413所示。必須指出上述兩個(gè)相互垂直的光振動(dòng)之間沒(méi)有固定的位相關(guān)系。(2)布儒斯特定律當(dāng)入射角io滿(mǎn)足時(shí)在分界面上反射光為光振動(dòng)垂直于入射面的(全)偏振光折射光仍為平行于入射面的光振動(dòng)較強(qiáng)的部分偏振光。入射角io稱(chēng)為布儒斯特角或起偏振角。式(2423)稱(chēng)為布儒斯特定律。此時(shí)入射線(xiàn)與折射線(xiàn)相互垂直如圖2416(b)所示。若自然光以布儒斯特角入射到玻璃片堆(它由折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)交替疊

4、置而成)最終可獲得反射光為光振動(dòng)垂直于人射面的(全)偏振光和折射光為光振動(dòng)平行于人射面的(全)偏振光如圖2417所示。3.偏振片的起偏和檢偏(D起偏和檢偏的方法在透明薄膜或玻璃片上涂上一層具有吸收某一個(gè)方向光振動(dòng)的物質(zhì)[例如硫酸金雞納霜(或險(xiǎn))]后就成為偏振片。偏振片只允許與上述某方向相垂直的光振動(dòng)通過(guò)這個(gè)允許通過(guò)的光振動(dòng)方向叫做偏振片的偏振化方向在圖上用符號(hào)“?“表示。自然光通過(guò)偏振片N后成為偏振光其光振動(dòng)方向與偏振片的偏振化方向一致