a §3.光的偏振 一.自然光(natural light)与偏振光(polarized light) 1.光波的振动矢量 :E 原因? a
原因:原子发光,每一波列E的方向均不相同,波列长度cm数量级,过某一点的时间10-8S,而观察该点的时间》10-8S,因而会出现E在各方向几率相同的现象。 注意: 能量:各
3.偏振光(polarized light):振动方向固定,见图(a): 图(b)为部分偏振光的图示。
二.偏振光的获取 1.反射起偏:法国科学家马吕斯(Malus)发现起偏现象,1812年由布儒斯特实验得出。 布儒斯特定律(Brewster’s law):
实际的反射起偏:
O光:各方向传播速度相同,(n=c/v)折射率、折射方向相同。 E光:各方向传播速度不同,因而出现折射率不同,折射方向不同的现象。 2.偏振片(polaroid)起偏 (1)双折射现象: 自然光入射方解石、 石英晶体,出现两条 折射光线的现象。均 为偏振光,称为O光 与E光。见图: (2)解释:方解石、石英晶体为各向异性 O光:各方向传播速度相同,(n=c/v)折射率、折射方向相同。 E光:各方向传播速度不同,因而出现折射率不同,折射方向不同的现象。
见图: 透光轴 三.检偏 1.检偏器(analyser):偏振片 如何检偏? (3)偏振片:仅对O光或者e光有强烈的吸收作用,此称为晶体的二象色性。 见图: 透光轴 三.检偏 1.检偏器(analyser):偏振片 如何检偏?
在光路中放入偏振片P1 作为起偏器,获得振动方向与P1透振方向一致的线偏振光,线偏振光的强度 I 0 为入射自然光强度的 。 在光路中放入偏振片P2 ,作为检偏器,其透振方向P2与P1 夹角为 ,透过P2光强: , 这就是马吕斯定律。 I = I0COS2α
I = I0COS2α→马吕斯定律 2.透射光强的讨论---马吕斯定律(Malus law) 见图 α 透射的振幅:E = E0cosα 透射的光强 :I ∝E2 =E02COS2α I = I0COS2α→马吕斯定律
例题:强度为I0的自然光入射到偏振化方向互成300角的两块偏振片上,问透过第一、二片后各为什麽光,光强为多少? 解: 均为偏振光 I1 = ½ I0