大学物理课件【阅读材料】---马吕斯简介---[福州大学...李培官]

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【小故事】
• 1808 年,法国工程师、物理学家马吕斯发 现了反射光的偏振及平面偏振光通过晶体 后的光强变化规律。这一年夏天的一个傍 晚,他通过冰洲石晶体 观看被玻璃窗反射 的太阳像时惊奇地发现:当晶体在某位置 时,太阳的双像 之 • 一消失了。他试图用 • 光在大气中运行时发 • 生某种变形来解释这 • 一现象。
今天是2014年6月18日星期三
大学物理【阅读材料】
--马吕斯简介
福州大学至诚学院
大学物理教研室 李培官
【马吕斯简介】
• 马吕斯( Etienne Louis Malus) • ( 1775-1812 ),法国 物理学家及军事工程师。 出生于巴黎,1796年毕 业于巴黎工艺学院,曾 在工程兵部队中任职。 1808年起在巴黎工艺学 院工作。 • 1810年被选为巴黎科学 院院士,曾获得过伦敦 皇家学会奖章。
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欢迎指导
谢谢
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I0
P1
I1
P2
I2
P1 A1
E2 E1 cos
P2 A2
A2 A1 cos
马吕斯定律

I 2 I1 cos2
I2:检偏器射出光强
I1:入射检偏器光强
I0 自然光: I 1 2
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检 偏
起偏器检Biblioteka 器思 • 一束光线通过一偏振片,若I 不变化,是什么光?
考 •I 变化且有消光, 是什么光? • I 变化但无消光, 是什么光?
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【马吕斯的主要成就】
• 马吕斯从事光学方面的研究。 • 1808年发现反射时光的偏振,确定了 偏振光强度变化的规律(现称为马吕 斯定律)。 • 他研究了光在晶体中的双折射现象, 1811年,他与J.毕奥各自独立地发现 折射时光的偏振,提出了确定晶体光 轴的方法,研制成一系列偏振仪器。
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【马吕斯定律】
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• 可 是,当天晚上,他又发现蜡烛光以 36°角落在水面反射时,用冰洲石晶体也 会看到类似的现象;在其它情况下,两个 蜡烛火焰像明亮程度不同;当冰洲 石晶体 绕着水面的反射光方向转动时,两个火焰 像呈现出交替的明暗变化。 • 其实,马吕斯用冰洲石晶体去观察的被玻 璃或水面反射的太阳或蜡烛 光,是平面偏 振光。它通过冰洲石晶体后发生双折射,O 光与 e 光的振幅分别为 A0 = Asin θ, Ae=Acos θ,即 振幅随着入射平面偏振光 矢量与晶体轴的夹角呈正弦或余弦变化。
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大学物理课件麦克斯韦方程组福州大学李培官.共19页PPT

大学物理课件麦克斯韦方程组福州大学李培官.共19页PPT
大学物理课件麦克斯韦方程组福州大学 李培官.
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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大学物理课件【阅读材料】---迈克尔逊简介-[福州大学.李培官]

大学物理课件【阅读材料】---迈克尔逊简介-[福州大学.李培官]

• 2.测定光速:1879年开始光速的测定工作。他是 继菲佐、傅科、科纽之后,第四个在地面测定光 速的。他得到了岳父的赠款和政府的资助,使他 能够有条件改进实验装置。他用正八角钢质棱镜 代替傅科实验中的旋转镜,由此使光路延长600 米。返回光的位移达133毫米,提高了精度,改 进了傅科的方法。他多次并持续进行光速的测定 工作,其中最精确的测定值是在1924~1926年 ,在南加利福尼亚山间22英里长的光路上进行的 ,其值为(299796±4)km/s。迈克尔逊从不 满足已达到的精度,总是不断改进,反复实验, 孜孜不倦,精益求精,整整花了半个世纪的时间 ,最后在一次精心设计的光速测定过程中,不幸 因中风而去世,后来由他的同事发表了这次测量 结果。他确实是用毕生的精力献身于光速的测定 工作。
• 6.迈克尔逊还运用自己发明的“可见度曲线 法”对谱线形状与压力的关系、谱线展宽 与分子自身运动的关系作了详细研究, 其成果对现代分子物理学、 原子光谱和激光光谱学等 新兴学科都发生了重大影响。 • 7.1898年,他发明了一种 阶梯光栅来研究塞曼效应, 其分辨本领远远高于普通的 衍射光栅。
四.迈克尔逊干涉仪
一.生平简介
• 迈克尔逊 (Albert Abraban Michelson,1852-1931),波 兰裔美国藉物理学家, 1852 年12月19日出生于普 鲁士斯特雷诺(现属波 兰),后随父母移居美国, 1873年毕业于美国海军学 院,曾任芝加哥大学教授, 美国科学促进协会主席,美 国科学院院长;还被选为 法国科学院院士和伦敦皇 家学会会员,1931年5月9 日在帕萨迪纳逝世。
二.迈克尔逊年表
• 迈克尔逊于1852 年12月19日出生于普鲁士斯 特雷诺(现属波兰)。 1869年被选拔到美国安 纳波利斯海军学院学习。毕业后曾任该校物理 和化学讲师。 1880~1882年被批准到欧洲攻 读研究生,先后到柏林大学、海德堡大学、法 兰西学院学习。 1883年任俄亥俄州克利夫兰市 开斯应用科学学院物理学教授。 1887年,他和 爱德华·莫雷共同进行了著名的迈克耳逊-莫雷 实验,这个试验排除了以太的存在。后来,他 又转向利用天文光学干涉测量法测量恒星的直 径和双星分光片的测量。 1889年成为麻省伍斯 特的克拉克大学的物理学教授,在这里着手进 行计量学的一项宏伟计划。

大学物理课件[阅读材料]---洛仑兹简介-[福州大学...李培官]

大学物理课件[阅读材料]---洛仑兹简介-[福州大学...李培官]
电极
+q
-q
导电气体

B

电极
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4.磁聚焦
差磁不聚大焦的概带念电粒在子均, 匀它磁们场的中v某0 点与 AB发之射间一的束夹初角速相
不尽相同 , 但都较小, 这些粒子沿半径不同的螺旋 线运动, 因螺距近似相等, 都相交于屏上同一点, 此 现象称之为磁聚焦 .
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磁聚焦
v 与 B不垂直•源自1895年,他发表了长度收缩的准确公式,即
在运动方向上,长度收缩因子为(1-v2/c2)
1/2。1899年,他在发表的论文里,计论了惯性
系之间坐标和时间的变换问题,并得出电子与速
度有关的结论。
• 1904年,他发表了著名的变换公式(J.H. 庞加莱 首先称之为洛伦兹变换)和质量与速 度的关系式,并指出光速是物体相对于以太 运动 速 度的极限。
1904年,他发表了著名 的洛仑兹变换公式。随后 他又根据电子论,确立了 电子在磁场中所受的力即 “洛伦兹力”的概念。
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亨得里克·安顿.洛伦兹

( Hendrik Antoon Lorentz)
洛仑兹是荷兰物理学家、数学家.1853年7月18日生
于阿纳姆,1928年2月4日卒于哈勒姆.洛伦兹在物理学上
• 1904年他发表了著名的洛伦兹变换公式和质量与速度的关 系式,并指出光速是物体相对于以太运动速度的极限.
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一.【洛仑兹生平简介】
亨德利克· 洛伦兹 ,H.A.(Hendrik Antoon Lorentz,1853~1928), 荷兰 物理学家 、数学家、 教育家。1853年7月18日生于 阿纳姆 ,并在该地上小 学和中学,成绩优异,少年时就对物理学感兴趣,同时 还广泛地阅读历史和小说,并且熟练地掌握多门外语。 他虽然生长在 基督教 的环境里,但却是一个自由思想 家。

大学物理课件---相对论质量和动量-[福州大学...李培官]

大学物理课件---相对论质量和动量-[福州大学...李培官]
• 讨论:①v=0时,m = m0,即m0 是物体相对于它静止的参
• • • • •
考系测得的质量; ②v<<c时,m≈m0,即牛顿力学的情况; ③v~c时,m 随v 的变化明显,m 是m0 的几十、几百倍。 如当v=0.98c 时,m=5.03m0; ④v>c 时,m 为虚数,无实际意义。说明c 是一切物体运 动速度的极限; ⑤对光子,v = c,相对论质量公式要有意义, 必须m0=0,否则无意义,所以光子的静止质量为零(m0 =0)
若作用时间足够长, 物体的运动速度,可以超过真空中的光速。
这一结论,与伽利略的速度合成法则可能导致超光速的 结论一样,都没有任何实验依据。并且,被越来越多的实验事实 所否定。 经典力学在高速领域遇到了不可克服的困难。
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2.质速关系式
相对论认为,物体的质量 与物体的运动速度大小 有关,
质 速 关系式
当v<<c 时,m≈m0 为恒量,故认为牛顿定律是狭义相对论 动力学方程在 v<<c 时的一种特殊情况。
速到接近光速。 全长约三公里多的斯坦福直线加速器曾将电子加速到
0.999999999 问:此时电子的质量是其静止质量的几倍? 7
真 空

0.9999999997 0.9999999994
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3.质-速关系式的推导
设两全同小球,静止质量 A球静止于 S ,
S
mA 0 mB0 m0
B球静止于 S
S
A
v
S
B
完全非弹性碰撞
A
B
u
S系动量守恒:
mv m0 0 (m m0 )u
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m m0 v u m
S 系动量守恒: m0 0 mv (m m0 )u

大学物理课件[阅读材料]---克劳修斯简介-[福州大学...李培官]

大学物理课件[阅读材料]---克劳修斯简介-[福州大学...李培官]

欢迎指导 for 2013
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今天是2013年11月24日星期日
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克劳修斯
Clausius
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一.【克劳修斯生平简介】
• 鲁道夫〃尤里乌斯〃艾曼努尔〃克劳修斯 (Rudolf Julius Enmanvel Clausius,18221888)德国物理学家,是气体动理论和热力学的 主要奠基人之一。1822年1月2日生于普鲁士的克 斯林(今波兰科沙林)的一个知识分子家庭。他 的母亲是一位女教师,家中有多个兄弟姐妹。他 中学毕业后,先考入了哈雷大学,后转入柏林大 学学习。为了抚养弟妹,在上学期间他不得不去 做家庭补习教师。1847年在哈雷大学主修数学和 物理学的哲学博士学位。1850年,克劳修斯被聘 为柏林大学副教授并兼任柏林帝国炮兵工程学校 的讲师。同年,他对热机过程,特别是卡诺循环 进行了精心的研究。得出了热力学第二定律的克 劳修斯陈述。它是热力学的重要理论基础。
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四. 【热力学第二定律的表述和熵】
1、热二的克劳修 斯 表述 ( 1850年 ) : 不可能把热量 从低温物体传到高 温物体而不引起外 界的变化。
克劳修斯
或:热量不可能自 动地从低温物体传 向高温物体。
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理想气体的自由膨胀-动画演示
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2.克劳修斯熵(宏观熵)的引入(1854年)
dQ 根据热温比的积分 与可逆过程(路径) 1 T 无关,也可以引入一个状态函数---熵。
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• 在克劳修斯的晚年,他不恰当地把热力学第二定 律引用到整个宇宙,首先提出“热寂说”。热寂 说否定了物质不灭性在质上的意义。
• • • • • • •
克劳修斯于1888年逝世,终年 六十六岁。克劳修斯虽然在晚 年错误地提出了“热寂说”,但 在他的一生的大部分时间里, 在科学、教育上做了大量有益 克劳修斯 的工作。特别是他奠定了热力 学理论基础,他的大量学术论文和专著是人类宝 贵的财富,他在科学史上的功绩不容否定。他诚 挚、勤奋的精神同样值得后人学习。

大学物理课件[阅读材料]---法拉第简介-[福州大学...李培官]

大学物理课件[阅读材料]---法拉第简介-[福州大学...李培官]
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• 1832年他发表了〈不同来源的电的同一性〉论文, 用大量实验论证了“不管电的来源如何,它的本性 都相同”的结论,从而扫除了人们在电的本性问题 认识上的种种迷雾。 • 为了说明电的本质,法拉第进行了电流通过酸、碱、 盐的溶液的一系列实验,从而导致1833----1834年连 续发现电解第一和第二定律,为现代电化学工业奠 定了基础,第二定律还指明了存在基本电荷,电荷 具有最小单位,成为支持电的离散性质的重要结论, 对于导致基本电荷e的发现以及建立物质电结构的 理论具有重大意义。为了正确描述实验事实,法拉 第制定了迁移率、阴极、阳极、阴离子、阳离子、 电解、电解质等许多概念、术语。
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认会 的 年 的的 学 时 领会 徒 代 铁 袖员 , 的 匠 。, 临 早 的 是死期儿 那时,子 时是作法 斯 物所过拉 托 理有装第 列 学科订, 托 家学工在 夫 公学人青
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——
【法拉第生平简介】
1791年9月22日, 英国闻 名物理学家和化学家 — 迈 克尔.法拉第出生在(英格兰) 萨里郡的纽温敦。 生长在穷铁匠的家里, 法 拉第没有受过正式教育, 自 小便作供差遣的童仆, 在伦 敦一间装订店里打工. 1804年(13岁), 他升为学 徒, 并阅读每一本他所装订 的书籍和报刊. 他立志有朝 一日要自己写作出书.
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他面对很大考验, 因 所分配给他的工作, 竟 是看门人. 负责人起初 以为他会拒绝, 因这份 工作的薪水, 比他装订 书籍所赚的还少. 但法拉第看清此乃 亲近戴维的良机, 便欣 然接受此工. 不久, 戴 维看出法拉第的才华, 便请他当助手, 开始从 事研究的工作.
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1813年, 戴维带着法 拉第旅游欧洲, 参观欧 洲各地的主要科学成 就. 回国后, 法拉第先 是与戴维一同研究, 过 后独自研究, 结果在电 与磁的研究上有重大 的成就. 法拉第被选 1824年, 为伦敦皇家学会会员, 并 于1825年成为皇家学院 的实验室主任. 1833年, 他接续戴维成为皇家学 院的化学教授.

大学物理课件[阅读材料]---麦克斯韦简介-[福州大学...李培官]

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麦克斯韦10岁进入爱丁堡中学, 14岁在中 学时期就发表了第一篇科学论文《论卵形曲线 的机械画法》,反映了他在几何和代数方面的 丰富知识。16岁进入爱丁堡大学学习物理,三 年后,他转学到剑桥大学三一学院。1854年毕 业并留校任教,两年后到苏格兰的马里沙耳学 院任自然哲学教授,1860年到伦敦国王学院任 教,1871年受聘筹建剑桥大学卡文迪什实验室 ,并任第一任主任。 在剑桥学习时,麦克斯韦打下了扎实的数 学基础,为他以后把数学分析和实验研究紧密 结合创造了条件。
今天是2013年10月30日星期三
大学物理【阅读材料】
---麦克斯韦简介
福州大学至诚学院
大学物理教研室 李培官
麦克斯韦简介
【阅读材料】
麦克斯韦简介
麦克斯韦(1831-1879) 英国物理学家 . 经典电磁理 论的奠基人 , 气体动理论创 始人之一 . 他提出了有旋场
(感生电场)和位移电流的概
念 , 建立了经典电磁理论 , 并预言了以光速传播的电磁 波的存在 .在气体动理论方 面 , 他还提出了气体分子按
麦克斯韦还在 气体运动理论、光学、热力学、 弹性理论等方面有重要贡献。
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【麦克斯韦生平简介】
麦克斯韦是19世纪伟大的 英国物理学家、数学家。 经典电动力学的创始人, 统计物理学的奠基人之一。
麦克斯韦1831年6月13 日出生于英国爱丁堡,他 的父亲是一位律师,但对 研究科学问题有强烈爱好 ,这对麦克斯韦的一生有 深刻影响。
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他精心研究了法拉第的《电学的实验研究》 ,以法拉第的力线概念为指导,透过这些似乎杂 乱无章的实验记录,运用场论的观点,以演绎法 建立了系统的电磁场理论。于1873年出版的《电 学和磁学论》一书。这是一部可以同牛顿的《自 然哲学的数学原理》、达尔文的《物种起源》和 赖尔的《地质学原理》相媲美的里程碑式的著作 。 在他的一生中共写了100多篇有价值的论文。 1879年11月3日,麦克斯韦因病在剑桥逝世, 年仅48岁。那一年正好爱因斯坦诞生。科学史上 这种巧合还有一次是在1642年,那一年伽里略去 世,牛顿诞生。

大学物理课件[阅读材料]---克劳修斯简介-[福州大学...李培官]教学文稿


über die mechanische
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• 在克劳修斯的晚年,他不恰当地把热力学第二定 律引用到整个宇宙,首先提出“热寂说”。热寂说 否定了物质不灭性在质上的意义。
• 克劳修斯于1888年逝世,终年
• 六十六岁。克劳修斯虽然在晚
• 年错误地提出了“热寂说”,但
• 在他的一生的大部分时间里,
• 在科学、教育上做了大量有益 • 的工作。特别是他奠定了热力

1857年,克劳修斯研究气体动力学理论取得
成就,他提出了气体分子绕本身转动的假说。
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• 这一年,他发表了《论我们称之为热能的动力类 型》一文,确定了实际气体与理想气体的区别。 同年,他还研究了电解质和电介质。他建立了固 体的电介质理论。同时他还提出了电解液分解的 假说。这一假说,后来经过阿仑尼乌斯的进一步 发展成为电解液理论。
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• 在后来的著作中,克劳修斯推导出克拉佩龙—克 Nhomakorabea修斯方程。

克劳修斯在科学研究方面的主要贡献是建立
热力学基础;同时,他在分子运动论以及电解质
和固体电介质理论方面也都做出了重大的贡献。
鉴于他在物理学各领域中所做出的贡献和取得的
成就,1865年,他被选为法国科学院院士。
• 1867年,克劳修斯受聘于维尔茨
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• 同时,他还推导了克劳修斯方程,修正了原来的 范德瓦尔斯方程。
• 1854年,克劳修斯最先提出了熵的概念,进一步 发展了热力学理论。由于他引进了熵的概念,因 而使热力学第二定律公式化,使它的应用更为广 泛了。
• 1855年,克劳修斯被聘为苏黎世大学正教授,在 这所大学他任教长达十二年。这期间,他除了给 大学生讲课外,还积极地进行科学探索。

大学物理课件【阅读材料】---惠更斯简介---[福州犬学...李培官]

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因此,惠更斯在 1690 年出版的《光论》一书中 正式提出了光的波动说, 建立了著名的惠更斯原理。 在此原理基础上,他推导 出了光的反射和折射定律, 圆满的解释了光速在光密 介质中减小的原因,同时 还解释了光进入冰洲石所 产生的双折射现象,认为 这是由于冰洲石分子微粒 为椭圆形所致。
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• 1645~1647年在莱顿大学学习法律与数学;1647~ 1649年转入布雷达学院深造。 在阿基米德等人著 作及笛卡儿等人直接影响下,致力于:力学、光学、 天文学及数学的研究。1651年发表了第一篇论文, 内容为求解曲线所围区 • 域的面积。他善于把科学实 • 践和理论研究结合起来,透 • 彻地解决问题,因此在摆钟 • 的 发明、天文仪器的设计、 • 弹性体碰撞和光的波动理论 • 等 方面都有突出成就。
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• 惠更斯处于富裕宽松的家庭和 社会条件中,没受过宗教迫害 的干扰,能比较自由地发挥自 己的才能.他善于把科学实践 与理论研究结合起来,透彻地 解决某些重要问题,形成了理 论与实验结合的工作方法与明 确的物理思想,他留给人们的 科学论文与著作68种。惠更斯 一生研究成果丰富,在多个领 域都有所建树,《惠更斯全集》 共有22卷。在碰撞、钟摆、离 心力和光的波动说、光学仪器 等多方面作出了贡献。

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【惠更斯的基本信息】
基本信息 中文名: 克里斯蒂安〃惠更斯 外文名: Christiaan Huygens • 国籍:荷兰 • 出生日期: 1629年04月14日 • 逝世日期: 1695年07月08日 • 职业: 荷兰物理学家,天文学家,数学家 • 主要成就: 建立向心力定律;提出动量守恒 原理;改进了计时器 • 代表作品: 《惠更斯全集》,《摆钟论》, 1960年《光论》

大学物理波动光学起偏和检偏 马吕斯定律


3. 部分偏振光

部分偏振光
部分偏振光的分解
部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直 的、不等幅的、不相干的线偏振光。
部分偏振光的表示法:
··
平行板面的光振动较强
·· ····
垂直板面的光振动较 强
§17-13 偏振光和自然光 1.自然光
E没有优势方向
自然光的分解
一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直 的、等幅的、不相干的线偏振光。
Ex Ey
自然光的表示法:
I Ix Iy
· ··
自然光
1.自然光
线偏振光
2. 线偏振光
传播方向
E
振动 面
面对光的传播方向看
线偏振光
线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解
y
Ey
cos Ey E sin
线偏振光的表示法:
···· · 光振动垂直板面
光振动平行板面
3. 部分偏振光

部分偏振光
部分偏振光的分解
部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直 的、不等幅的、不相干的线偏振光。
部分偏振光的表示法:
··
平行板面的光振动较强
·· ····
垂直板面的光振动较强
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