《光偏振知识讲座》PPT课件

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光的偏振ppt课件

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自然光
....
线偏振光 .
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器,光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器,光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器,光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器,光强发生变化
自然光
(1) I0 cos2 1 I0
2
32
解得 = 54044
(2) I0 cos2 I0
2
3
解得 = 35016
【例题13-2】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
I0
P1
I1
P2
P3
I2
I3=I0/8
e光
线偏振光
3. 晶体的光轴
当光在晶体内沿光轴方向传播时不发生双折射。
光轴是一特殊的方向,凡平行于此 光轴
方向的直线均为光轴。
102o
单轴晶体:只有一个光轴的晶体 双轴晶体: 有两个光轴的晶体
78o 78o 102o
4. 主平面(光的传播方向与晶体光轴构成的平面)
·
光轴
·
o光
光轴
e光
(o光振动垂直o 光主平面)
i0 — 布儒斯特角或起偏角

i • n1


i
b
0
n1 sin i0 n2 sin γ n2 sin(900 i0 ) n2 •

《光的偏振》课件

《光的偏振》课件
光的偏振特性是光与物质相互作用的重要表现,深入研究光的偏振有助于深入理 解光与物质相互作用的机制。
发展新的光学理论和技术
通过对光的偏振的理论研究,可以发展新的光学理论和技术,推动光学科学的进 步。
光的偏振的未来挑战与机遇
挑战
目前对光的偏振的调控和应用还存在一定的难度,需要进一步研究和探索。同时,随着科技的发展, 对光的偏振特性的要求也越来越高,需要不断提高技术的稳定性和可靠性。
《光的偏振》ppt课件
$number {01}
目录
• 光的偏振简介 • 光的偏振的产生 • 光的偏振的应用 • 光的偏振实验 • 光的偏振的未来发展
01
光的偏振简介
光的偏振定义
光的偏振是指光波的电矢量或磁矢量在 某一特定方向上的振动状态。
光的偏振是光的横波性质的一种表现, 是光波矢量与传播方向垂直的现象。
详细描述
马吕斯定律实验是《光的偏振》课程中的重要实验之一,通过该实验,学生可以观察到 线偏振光通过检偏器后强度发生变化的现象,从而验证马吕斯定律。实验中,学生需要
调整检偏器的透振方向,记录不同角度下的光强数据,并分析实验结果,得出结论。
布儒斯特角实验
总结词
布儒斯特角实验可以用来测定不同介质表面的反射偏振分量和折射偏振分量。
在垂直于传播方向上,光波矢量可以分 解为两个相互垂直的分量,一个分量沿 着入射面内,称为平行偏振;另一个分 量在入射面内与传播方向垂直,称为垂
直偏振。
光的偏振现象
01
自然光通过偏振片后,只允许平行于偏振片透振方向的振动通 过,形成线偏振光。
02
线偏振光通过某些介质后,其振动方向会发生变化,偏离原来
详细描述
布儒斯特角实验是通过测量光线在不同介质表面的反射和折射角,来计算反射偏振分量和折射偏振分量的实验。 在实验中,学生需要调整入射角,观察并记录反射光和折射光的偏振状态,然后根据测量数据计算偏振分量的角 度和幅度。该实验有助于学生深入理解光的偏振状态和偏振光的传播规律。

第30讲-光的偏振PPT课件

第30讲-光的偏振PPT课件
迎着光线看
光矢量顺时针旋转─右旋光; 光矢量逆时针旋转─左旋光;
右旋圆 偏振光
.
左旋椭圆 偏振光
11
椭圆偏振光和圆偏振光都属于完全偏振光。
.
12
14.2 起偏和检偏
自然光不是偏振的,那么我们如何获得偏振光呢?
这完全类似于曾经遇到过的问题,自然光不是 相干光,如何用人工方法获得相干光?
一、 起偏器
可以看成是自然光和线偏振 光的混合。
如果在垂直于光传播方向的平面内各方向都有 光振动,但是各方向的振幅大小不同,存在一个占 优势的振动方向,我们把这种光称为部分偏振光。
部分偏振光的表示法:
··
·· ····
平行板面的
垂直板面的
光振动较强
光振动较强
.
9
4.椭圆和圆偏振光
除了以上光的三类基本偏振状态之外,还有一 种完全偏振光叫做椭圆偏振光。
为解决这个问题,阿喇果在1812 年发明了平板堆起偏器。
这种器件在可见光区用玻璃板制
作,在红外区用氯化银板,在紫外区
用石英或者是石英玻璃。用十片左右
的显微镜载玻片,就可以做成一个粗
糙的玻璃片堆。
.
40
• • • • • • i0
• • • •• •• • •
0
i0



• • •• •
n1
n2

玻璃片堆 (约15层)
14
2. 二向色性晶体起偏器
二向色性起偏器本身在物理上是各向异性的, 这种各向异性是不对称的根源,使它表现出对一个 电场分量产生强烈的不对称吸收(或选择吸收), 而对另一个分量却基本透明。这就是广义的二向色 性。
有一些天然材料,由于它们的晶体结构的各向 异性,本身表现出二向色性─沿晶体的不同方向光 学性质不同,并且与波长有关。因而这种晶体看上 去是带色的,垂直于光轴看是绿色的,沿着光轴方 向看差不多是黑色的。(二向色性这个词的来源意 味着两种颜色)

(人教版)光的偏振精讲课件PPT

(人教版)光的偏振精讲课件PPT

三、应用
1、摄影
2、利用光的偏振制成液晶显示器
3、车灯与挡风玻璃使用偏振片 4、使用偏振片观看立体电影
小结
光 1、横波具有偏振现象
的 偏
2、光波是横波

3、应用:摄影、立体电影 、 液晶等
课后作业
偏振片在其他领域的应用

1.新闻评论,是社会各界对新近发生 的新闻 事件所 发表的 言论的 总称。 新闻和 评论, 构成报 纸的两 大文体 。新闻 评论是 一种写 作形式 ,一种 传播力 量,一 种社会 存在, 以传播 意见性 信息为 主要目 的和手 段。强烈 兴趣时 ,自己 解决某 个问题 时,学 习中找 到志趣 相投的 同伴时 ,发现 自己的 潜能时 我们都 可以体 味到学 习带来 的快乐 。
探究体验:
1、用一个偏振片旋转观察光透过偏振 片光的强度是否变化?
2、用两个偏振片平行旋转,观察光透 过偏振片光的强度是否变化?
观察实验现象并讨论:
(1)、甲图的实验现象是什么?由此可以 判断光波是纵波还是横波吗? (2)、乙图的实验现象是什么?由此可以 判断光波是纵波还是横波吗?
(3)、丙图的实验现象是什么?由此可以 判断光波是纵波还是横波吗?
请比较下列几组图片的清晰度,是否一样
13.6 光的偏振
偏振现象是横波特有的
伟大的物理学家惠更斯最早提出光是 纵波,托马斯.杨认为光是一种横波,但 他们都缺乏充足实验证据事实.光到底是 横波还是纵波。
偏振片(偏光片),由特 定材料制成,它上面有一个特
定的方向,只有沿这个方向振
动的光波才能通过偏振片,这 个方向叫做“透振方向”

2.以中央和上级指示为内容写评论。 这种评 论能起 到传达 上级指 示精神 的作用 ,是报 纸上很 常见的 评论样 式。而 写这类 评论, 一要吃 透精神 ,二要 上下结 合。

《光的偏振》PPT课件_OK

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满足:
iBr900
n1s iinBn2s irn n2s in 9(00iB)n2c oiBs
iB iB I=I0× 15%
90 r0
taniBn2/n1 此式称为布儒斯特定律:
此时,反射光线成为完全偏振光,折射光线成 为部分偏振光。
12
布儒斯特定律的应用:
玻璃堆效应:
iB
普通物理教案 反射光
激光器中的布儒斯特窗
普通物理教案
一个偏振光垂直入射晶片后将分为o光和e光,从
晶片出射的光将成为两束沿同一方向传播的,振
动方向垂直的,由恒定位相差的偏振光,此两光
的合振动矢量,其端点轨迹一般为椭圆,称椭圆
偏振光。
x
x
Ex E
o y Ey
晶片 光轴
E
y
z 24
获得椭圆偏振光的装置:
普通物理教案
光轴 A
α
Ae
S
P
C
d
α
Ao
e
e
480
o
C 680
o
N
e
o
⒉渥拉斯顿(W.Wollaston)棱镜
两光轴相互垂直的方 解石直角棱镜组成,
其作用是将o光和e分
的较开。
r2
i
r1
21
⒊波晶片
普通物理教案
波晶片是双折射晶体制成的厚度均匀的平板,
光轴与平板平行。o光e光在平板内传播,由于
折射率不同,将产生光程差:
设晶片的厚度为d,则
32
例题2:
普通物理教案
在P1与P2相互正交的偏光干涉实验中,当入射于P2 的偏振光已是圆偏振光时,在视场E处的振幅矢量的量 值如何?如果P1与P2不相正交,则又如何?
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4、当光线在主截面入射时,主平面与主截面重合,则o 光振动方向垂直于主截面, e光振动方向在主截面;
3.晶体的分类(Types of crystal):
• 各向同性晶体(Isotropic crystal):不产生双折 射现象。如:NaCl
• 双折射晶体(Anisotropic crystal): 单轴晶体(Uniaxial):只有一个光轴方向 的晶体。如:方解石(Calcite)、 石英(Quartz)。
纸面

折 射
光光
方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面

折 射
光光
方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面

折 光光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面
双 折
光光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
7.2、7.4、7.5 晶体的双折射
一、晶体(Crystal)的双折射现象 1. 双折射现象
光束在某些晶体中传播时,由于晶体对两个相互 垂直振动矢量的光的折射率不同而产生两束折射 光,这种现象称为双折射 (Double Refraction)。
双折射现象
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面
双 折
光 光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面
双 折
光光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面
双 折
光光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面

折 光光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
光线在一般情况下入射晶体, o光和e光是不同面的。 当入射光线在主截面内时,两面重合。
表面法线n
n 当入射光在主截面内时,o光e光主平面均为主截面。
o光与e光的偏振态
1、o光和e光都是线偏振光; 2、o光振动方向与o光主平面垂直,因而总与光轴垂;
3、e光振动方向在e光主平面内,因而与光轴的夹角随 传播方向而改变;
e
x
o vot
正晶的波面图
钠黄光在石英晶体内折射率:
z 光轴
vot


vet
e
y
ne 1.55 no 1.54
y ⊙ 光轴
vet
e ox
vot
三、用惠更斯原理解释双折射现象
图1、光线垂直入射时的双折射现象 a)晶体表面垂直于光轴 b)晶体表面平行于光轴
图2、光线在晶体主截面内倾斜入射时的双折射现象 a) 光轴在入射面内 b) 光轴垂直于入射面
正晶体:no ne,e光波面(椭球面)在o光波面(球面) 之内。 负晶体:no ne,o光波面(球面)在e光波面(椭球面) 之内。
e 光波面
e 光波面
O光波面
O光波面
A 光轴方向
负晶如方解石CaCO3
A 光轴方向
正晶如石英SiO2
负晶波面图
z
光轴
vot
O
vet

y
e
y
⊙ 光轴
vet
纸面
双 折
光光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面
双 折
光 光

方解石 晶体
一束光入射在晶体上产生两束透(折)射光 的现象。 其中:遵循折射定律的一束光称寻常光(o光);
不遵循折射定律的一束光称非常光(e光)。
折射定律有两个含义:
A. 折射角的关系,B. 入射光线和折射光线与法线同在一个平面。
纸面

折 光光

方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面

折 射
光光
方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面

折 射
光光
方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
纸面

折 射
光 光
方解石 晶体
当方解石晶体旋转时, o光不动,e光围绕o光旋转
且:
no=ne
2、主平面(Principal plane)和主截面 (Principal section):
主平面:光线和光轴所组成的平面。
o光主平面:o光和晶体光轴组成的面为o主平面。 e光主平面:e光和晶体光轴组成的面为e主平面。 主截面(Principal section): 光轴和晶体表面法线 (Normal line)组成。
双轴晶体(Biaxial):有两个光轴方向的晶体。 如:云母(Mica)等。
4.单轴晶体中波的传播: z (光轴)
y x
晶体中的波面
5.正负晶体:
Vo Ve时为正晶体(Positive crystal); Vo Ve时为负晶体(Negative crystal)。
e光
o光
e光
o光
光轴
Opti入射时的双 折射现象(光轴垂直于入射面)
入射光(Incident ray)
AA
AA
O
E
oe
O’
oe
E’
图1-b-1) 光线垂直入射时的双折射现象
(晶体表面平行于光轴)
光轴
optical axis
入射光(Incident ray)
AA
AA
O
E
o
e
O’
o e
图1-b-2) 光线垂直入射时的双折射现象 (晶体表面平行于光轴)
图2-a) 光线在晶体主截面内倾斜入射时的双 折射现象(光轴在入射面内)
A
e e
o o
B 说明:1〕o光和e光与晶体密不可分 2〕折射定律的含义
二、晶体特性
方解石晶体结构 (Calcite--CaCO3)
顿隅
1、光轴(Optical axis):
在双折射晶体中存在一个特殊的 方向,当光 束在这个方向传播时不发生双折射,此 方向称为晶体的光轴。
在光轴方向上,o 光和 e 光都遵守折射定律。而
入射光(Incident ray)
AA
AA
O 光轴 E
optical axis
oe
oe
O’ E’
图1 光线垂直入射时的双折射现象
入射光(Incident ray)
AA
光轴
optical axOis
E
oe
AA
O’ E’
oe
图1-a) 光线垂直入射时的双折射现象
(晶体表面垂直于光轴)
光轴
optical axis
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