大学物理论文(波动与光学)
大学物理论文(波动与光学)

波动与光学(感谢老师这学期为我们的付出,敬佩老师的教学态度,经此我们学到了很多东西,真的很感谢)对于光的认识简史:光是人类和生物生存和发展所必需的,人们对于它的认识却经历了漫长而曲折的过程。
最早的人们认为光是由微粒构成的,牛顿就是微粒说的创始人和坚持者,而惠更斯明确的提出了光是一种波,直至19世纪托马斯—-菲涅耳从实验和理论上建立了光的波动理论。
但他们的认识持有机械论的观点。
19世纪中叶光的电磁理论的建立使人们对于光的认识更近一步,但关于介质的问题仍是矛盾重重,有待解决。
终于于19世纪末迈克尔逊实验及爱因斯坦的相对论得出结论:光是一种电磁波,它的传播不需要任何介质。
首先我们从简单的波动与振动讲起,这是光的波动说的理论基石。
关于振动的理论描述我们有它的简谐振动函数x=Acos(ωt+φ) A Φω是描述简谐运动的三个特征量,通过微分关系我们可以分别得到速度与加速度的公式。
由于简谐运动于匀速圆周运动有许多相似之处,所以在许多方面我们应用参考圆来研究他们的运动。
由简谐运动的动力学方程得k=mω2从这里我们可以对简谐运动下一个动力学定义:质点在与平衡位置成正比而反向的合力的作用下的运动叫简谐运动,由此还可以推出T A 的公式,对于简谐振动的能量我们经过一系列的微分与动力学方程推导我们得到机械能=势能与动能之和而他们的平均值各占一半。
而实际问题中常会遇到几个简谐运动的合成。
我们讨论同意直线相同频率的简谐运动的合成。
经过矢量图法我们可以推得A的合成与φ的函数关系公式。
波动。
一定扰动的传播称为波动。
再此主要研究机械波的一些相关性质的理论。
如声波,地震波,水波等。
虽然各类波的性质不同但他们在形式上由许多相同的特征规律。
我们所讲的简谐波的传播是需要介质的,他的传播形式都要经过介质的传播,这一点是不同于光的。
描述波的运动需要波函数,由于简谐波上的任意质元都在做简谐运动因而简谐波是有周期的,一个周期所传播的距离称为波长λ=uT波形曲线可以详细描述波的运动。
总结波动学与光学的总结与应用

总结波动学与光学的总结与应用波动学与光学是物理学中两个重要的分支,它们研究的是波动现象和光的行为。
本文将对波动学与光学的基本理论进行总结,并探讨它们在实际应用中的意义和重要性。
一、波动学的总结与应用波动学是研究波动现象的一门学科,包括机械波和电磁波等各种波动。
机械波是一种通过物质介质传递的能量的波动,比如声波、水波等;而电磁波则是通过电场和磁场相互作用传播的能量波动,其中最重要的一类就是光波。
波动学的重要理论包括波的传播规律、波的叠加原理、波的干涉和衍射等。
波的传播规律可以通过波动方程描述,常见的波动方程有一维波动方程、二维波动方程和三维波动方程,它们分别描述了波在一维、二维和三维空间中的传播情况。
波的叠加原理是波动学中的基本原理之一,它指出当两个或多个波在空间中相遇时,它们会按照叠加原理的规律进行相互作用。
具体而言,如果两个波的相位和振幅相同,它们会相互增强,形成干涉现象;如果相位和振幅不同,它们会相互抵消,形成衍射现象。
这些干涉和衍射现象在波动学中有着广泛的应用,比如在光学中的干涉仪、衍射光栅等实验中经常出现。
波动学的应用还包括声学、天文学、地震学等领域。
在声学中,波动学可以用来研究声音的传播、回声的产生和共鸣现象等;在天文学中,波动学可以用来解释星光的干涉和衍射现象,帮助科学家研究星系的结构和宇宙的演化;而在地震学中,波动学可以用来研究地震波的传播路径和地壳的结构等。
二、光学的总结与应用光学是研究光的行为和性质的学科,是物理学的一个重要分支。
光是电磁辐射的一种,它在空间中以波的形式传播。
光学的研究对象包括光的传播、折射、反射、散射、干涉、衍射等现象。
光的传播是光学研究的基础,光的传播遵循光的直线传播和光的速度不变原理。
当光从一种介质传播到另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光会发生折射现象。
根据斯涅尔定律,当光由光密媒介进入光疏媒介时,入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
大学物理波动光学总结材料

大学物理学波动光学的学习总结〔航空航天大学仪器科学与光电工程学院131715班 100191〕摘要:文章就大学物理学中的波动光学中的核心局部包括干预,衍射,偏振局部的知识做了梳理,并就对推动波动光学理论建立的光学实验做了总结性的介绍和研究。
关键词:波动光学干预衍射偏振实验19世纪初,人们发现光有干预、衍射、和偏振等现象。
例如,在日常生活中常可看到在太阳光的照耀下,肥皂泡或水面的油膜上会呈现出色彩绚丽的彩色条纹图样;又如,让点光源发出的光通过一个直径可调的圆孔,在孔后适当位置放置一屏幕,逐渐缩小孔径,屏幕上上会出现中心亮斑,周围为明暗相间的圆环形图案等等。
这些现象明确光具有波动性,用几何光学理论是无法解释的。
由此产生了以光是波动为根底的光学理论,这就是波动光学。
19世纪60年代,麦克斯韦建立了光的电磁理论,光的干预,衍射和偏振现象得到了全面说明。
本文将从光的干预衍射和偏振来讨论光的波动性以与波动光学中的经典实验。
一、光的干预1.光波定义光波是某一波段的电磁波,是电磁量E和H的空间的传播.2.光的干预定义满足一定条件的两束(或多束)光波相遇时,在光波重叠区域内,某些点合光强大于分光强之和,在另一些点合光强小于分光强之和,因而合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布,称为光的干预现象,光波的这种叠加称为相干叠加,合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布称为干预条纹,其中强度极大值的分布称为明条纹,强度极小值的分布称为暗条纹.3.相干条件表述两束光波发生相干的条件是:频率一样,振动方向几乎一样,在相遇点处有恒定的相位差.定义两列光波传播到相遇处的光程之差称为光程差;两列光波传播到相遇处的相位之差称为相位差.表述在满足三个相干条件时,两相干光叠加干预场中各点的光强为式子中,相位差保持恒定,假如021I I I ==如此实验装置与现象如图1所示,狭缝光源S 位于对称轴线上,照明相距为a 的两个狭缝1S 和2S ,在距针孔为D 的垂轴平面上观察干预图样,装置放置在空气(n=1)中,结构满足θθtan sin ,,≈≥≤x D D d .在近轴区内,屏幕上的是平行、等间距的明暗相间的直条纹,屏幕上P 点的光程差δ为相应明暗纹条件是\干预条纹的位置是式中,整数k 称为干预级数,用以区别不同的条纹.实验装置如图2所示,扩展单色光源照射到薄膜上反射光干预的情况,光源发出的任一单条光线经薄膜上下两个面反射后,形成两条光线①、②,在实验室中可用透镜将它们会聚在焦平面处的屏上进展观察,在膜的上下两个外表反射的两束光线①和②的光程差为二、光的衍射定义一束平行光通过一狭缝K,在其后的屏幕上将呈现光斑,假如狭缝的宽度比波度大得多时,屏幕E上的光斑和狭缝完全一致,如图3 Ca)所示,这时可成光沿直线传播的;假如缝宽与光波波长可以相比拟时,在屏幕E上的光斑亮度虽然降低,但光斑X围反而增大,如图3 Cb)所示的明暗相间的条纹,这就是光的衍射现象,称偏离原来方向传播的光为衍射光.表述任何时刻波面上的每一点都可以作为子波的波源,从同一波面上各点发出的子波在空间相遇时,可以相互叠加产生干预.定义光源到障碍物,或障碍物到屏的距离为有限远,这类衍射称为菲涅尔衍射:光源到障碍物,以与障碍物到屏的距离都是无限远,这时入射光和衍射光均可视为平行光,这类衍射称为夫琅禾费衍射.三、光的偏振定义光波是电磁波,其电矢量称为光矢量,在垂直于传播方向的平面内,光矢量E可能具有的振动状态(矢量端点的轨迹),称为光的偏振态.光矢量的振动方向与光传播方向所组成的平面称为振动面.定义振动方向具有一定规如此的光波,称为偏振光。
2024大学物理波动光学4

01波动光学基本概念与原理Chapter波动光学简介光的波动性质光的干涉现象是指两束或多束光波在空间某些区域相遇时,相互作用产生加强或减弱的现象。
光的衍射现象是指光波遇到障碍物或通过小孔时,偏离直线传播路径并发生弯曲的现象。
干涉和衍射是波动光学中的重要现象,可以通过实验进行观测和研究。
光的干涉与衍射现象01光的偏振是指光波在振动方向上具有特定规律的现象。
020304偏振光可以分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光等类型。
光的极化是指光波电场矢量在传播过程中的取向和变化规律。
偏振和极化在光学器件设计、光通信等领域有重要应用。
光的偏振与极化02光的干涉及其应用Chapter实验装置干涉条纹实验意义030201杨氏双缝干涉实验1 2 3薄膜干涉干涉条件应用举例薄膜干涉原理及应用迈克耳孙干涉仪原理及应用干涉原理迈克耳孙干涉仪利用分振幅法产生两束相干光,通过调整反射镜和补偿镜使两束光产生光程差,从而观察到干涉现象。
应用领域01020304利用干涉现象进行长度、角度、形状等物理量的精密测量。
光学测量在光纤通信中,利用干涉原理实现信号的调制和解调。
光学通信利用干涉原理制作光学传感器,用于检测温度、压力、浓度等物理量。
光学传感研究和开发具有特定干涉性能的光学材料,如光子晶体、超材料等。
光学材料干涉现象在科技领域应用03光的衍射及其在现代科技中应用Chapter衍射现象基本概念与分类衍射定义光波遇到障碍物或通过小孔时,偏离直线传播方向,发生不同程度的弯曲,并在障碍物后方的屏上呈现光强分布的现象。
衍射分类根据光源、障碍物及观察屏的距离不同,衍射可分为夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射。
衍射条件当光波波长与障碍物尺寸相当或更大时,衍射现象明显。
夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射原理夫琅禾费衍射01菲涅尔衍射02两种衍射的区别与联系03晶体衍射与X射线衍射技术晶体衍射01X射线衍射技术02晶体衍射与X射线衍射技术的关系03其他应用衍射现象还广泛应用于光学测量、光学通信、光学传感等领域,为现代科技的发展提供了重要支持。
波动光学的应用及原理论文

波动光学的应用及原理引言波动光学是光学研究的一个重要分支,它研究光的波动性质与光学系统之间的关系。
本文将介绍波动光学的应用和原理,并以列点形式进行阐述。
波动光学的应用以下是波动光学在不同领域的应用:1.天文学:–波动光学可以用于减小或消除大气湍流对天文观测的影响,并提高望远镜的空间分辨率。
–波动光学还可以用于自适应光学系统,以改善地面天文望远镜的性能。
2.几何光学:–波动光学可以解释光的衍射现象,如亮斑、干涉和衍射等。
–波动光学还可以用于描述光的传播过程中的相位变化和阿贝成像原理。
3.光通信:–波动光学可以用于描述光在光纤中的传输过程,包括传输损耗、色散和非线性效应等。
–波动光学还可以用于设计和优化光纤通信系统,提高数据传输速率和距离。
4.光学材料:–波动光学可以用于研究材料的光学性质,如折射率、透过率和吸收率等。
–波动光学还可以用于设计和优化光学材料,以满足特定的光学应用需求。
5.生物医学:–波动光学可以用于光学显微成像和光学断层扫描成像等医学诊断技术。
–波动光学还可以用于研究光在生物组织中的传播和相互作用过程。
波动光学的原理以下是波动光学的一些基本原理:1.光的波动性:–光既可以被视为粒子(光子),也可以被视为波动的电磁场。
–光的波动性可以通过干涉、衍射和偏振等现象来解释。
2.光的传播:–光在自由空间中以直线传播,但在介质中会发生折射和衍射。
–光的传播路径可以由菲涅尔公式和亥姆霍兹方程描述。
3.光的衍射:–光的衍射是指光通过狭缝或物体边缘时发生弯曲和扩散的现象。
–光的衍射可以用赫尔穆特-卡尔公式和菲涅尔衍射公式来计算。
4.光的干涉:–光的干涉是指两束或多束光相遇时发生互相加强或相互抵消的现象。
–光的干涉可以用杨氏双缝干涉和牛顿环干涉等来说明。
5.光的偏振:–光的偏振是指光的振动方向只在一个平面上的现象。
–光的偏振可以通过偏振片和波片来实现和分析。
结论波动光学是研究光的波动性质和光学系统之间关系的重要分支,具有广泛的应用领域。
波动光学小论文

学习波动光学的感想与初高中由浅入深地从几何光学到初步的波动光学的学习不同,在大学中,一开始接触到的便是深入的波动光学的学习,让我更深刻全面地理解了光的波动性。
这里就谈谈我学习这部分知识时的感想。
一、光的波动性的发现通过查阅资料,我发现从光的波动性的发现到波动光学理论体系的完善是经过了漫长的过程,并不是像今天我们学习时所认为的那样顺利成章,很多杰出的才华横溢的科学家都为波动光学的建立做出了卓越的贡献。
惠更斯应该是较早提出光的波动性理论的科学家。
他在1678年给巴黎科学院的信和1690年发表的《光论》一书中都阐述了他的光波动原理,即惠更斯原理。
惠更斯原理认为:对于任何一种波,从波源发射的子波中,其波面上的任何一点都可以作为子波的波源,各个子波波源波面的包洛面就是下一个新的波面。
这个原理预言了干涉、衍射现象的存在。
T.杨是波动光学的奠基人之一。
在1800年,T.杨提出了反对微粒说的几条论据,首次提出干涉这一术语,并分析了水波和声波叠加后产生的干涉现象。
杨于1801年最先用双缝演示了光的干涉现象(见杨氏实验),第一次提出波长概念,并成功地测量了光波波长。
他还用干涉原理解释了白光照射下薄膜呈现的颜色。
杨。
此后E.L.马吕斯、A.-J.菲涅耳、D.F.J.阿拉戈利都对波动光学理论及实验做了发展。
直到19世纪60年代,J.C.麦克斯韦、H.R.赫兹对电磁理论的发展,使人们见到了光与电磁现象的一致性,从而确信光是电磁波的一种。
二、光的波动性的证明首先证明了光的波动性的实验是杨氏双缝实验。
在双缝干涉实验中,利用光源前的单缝形成线光源,再利用双缝形成振动情况相同的相干光源,从而在观察屏上得到了干涉条纹。
由此可见,光子通过缝隙时产生了类波动的行为,是光的波动性的明证。
由明纹的干涉相长可以得到明纹的坐标公式: d k λD x ±= k=0,1,2……其中 D 为双缝到观察屏距离,d 为双缝间距离,λ 为光的波长。
大学物理 光学综述论文

从学科层面审视光学概貌——我对光学的思考李明†(**大学*学院*系*班 ***学号*** 西安710049)中文摘要本文将对光学进行学科层面上的讨论和思考:首先我将简要回顾光学的发展历史,然后简要介绍近现代的光学分支和激光的重要作用。
最后以理论应用结合的角度来对光学的发展历史提出个人的一些想法:诸如解决科学争论的折中办法;如何把握专攻与通识的关系;科学研究要重视学科交叉和有用工具和材料的研究和运用;科学是为社会服务的而不单单是满足科学家的工具。
关键字光学发展史,激光,光学分支,交叉学科PACC:0165 4290正文光学发展史*人类对光学最初的研究,主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体?”之类问题。
约在公元前400多年,中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。
公元1590年到17世纪初,詹森和李普希同时独立地发明显微镜;一直到17世纪上半叶,才由斯涅耳和笛卡儿将一些观察结果,归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。
由此便发展起了应用性很强的几何光学。
1665年,牛顿进行了太阳光的分光实验并发现了牛顿环,同时,他根据光的直线传播性,认为光是一种微粒流,并在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动,从而对折射和反射现象作了解释。
惠更斯是光的微粒说的反对者,认为光像声一样以球面波的形式传播。
但两种理论都被粗略地提了出来,因而当初两种学说在第一次交锋中谁也没有完全胜利。
但在19世纪初,“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象的发现并被波动说完美解释后,菲涅耳和托马斯杨初步建立了波动光学;在进一步的研究中,观察到了光的偏振和旋光现象。
为了解释这些现象,不得不承认光是纵波。
1856年,韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。
从而启示了一个伟大的论断:光是一种电磁波。
这个结论在1888年为赫兹的实验证实,到此波动论才告以结束。
然而,这样的理论还不能解释光的色散现象。
到†联系人地址:******@*****.****参考了/view/47271.htm并根据本文论题做了取舍了1896年洛伦兹创立电子论,才解释了发光和物质吸收光的现象,也解释了光在物质中传播的各种特点,包括对色散现象的解释。
波动与光学实际应用案例分析

波动与光学实际应用案例分析波动是物理学的一个重要概念,广泛应用于各个领域,尤其在光学领域中有着重要的实际应用。
本文将通过分析几个光学中的实际案例,探讨波动的应用和影响。
一、光的干涉与衍射1. 折射现象在光学中,折射现象是光从一种介质传播到另一种介质时发生的现象,由于介质的不同密度造成光线的折射,其中的波动性质起到关键作用。
例如,光在从空气进入水中时会发生折射,这就是由光波的波长和介质的折射率决定的。
2. 杨氏双缝干涉实验案例杨氏双缝干涉实验是干涉现象的典型案例,通过实验可以观察到光波的干涉和衍射效应。
当一束光通过一个有两个狭缝的屏幕时,产生的干涉图样会显示出亮暗交替的条纹。
该实验证明了光的波动性质,以及波动对光的传播和干涉的影响。
3. 衍射光栅衍射光栅是光学中常见的实际应用之一。
它是由一系列等间距的狭缝组成的,通过光线的衍射和干涉现象来实现光的分光。
衍射光栅广泛应用于光谱仪、光通信等领域,通过波动的干涉效应,将光分成不同波长的色光,实现光信号的传输和分析。
二、激光技术1. 激光切割和焊接激光技术在工业领域中有广泛的应用,特别是在切割和焊接领域。
激光的波动性质使得它可以成为一种高精度、高能量的切割和焊接工具。
通过控制激光的功率和聚焦度,可以实现对材料的精确切割,同时激光焊接也可以做到小型化和高效率。
2. 激光医疗激光在医疗领域中也有广泛的应用,特别是在眼科、皮肤科等领域。
激光的波动特性使其能够精确地聚焦光束,用于杀灭或切除异常细胞,治疗疾病。
例如,激光在近视手术中可以通过改变角膜曲率来矫正视力,成功应用于临床。
三、光纤通信光纤通信是一种基于光的信号传输技术,利用光的波动性实现高速、远距离的信号传输。
光纤通信采用了光的折射和衍射原理,通过光纤中的光波的反射和折射来实现信号的传输。
波动性的特性使得光信号可以以光的速度在光纤中传播,并且减少了信号传输的损耗和干扰。
结论综上所述,波动在光学中有着重要的实际应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
波动与光学
(感谢老师这学期为我们的付出,敬佩老师的教学态度,经此我们学到了很多东西,真的很感谢)
对于光的认识简史:光是人类和生物生存和发展所必需的,人们对于它的认识却经历了漫长而曲折的过程。
最早的人们认为光是由微粒构成的,牛顿就是微粒说的创始人和坚持者,而惠更斯明确的提出了光是一种波,直至19世纪托马斯—-菲涅耳从实验和理论上建立了光的波动理论。
但他们的认识持有机械论的观点。
19世纪中叶光的电磁理论的建立使人们对于光的认识更近一步,但关于介质的问题仍是矛盾重重,有待解决。
终于于19世纪末迈克尔逊实验及爱因斯坦的相对论得出结论:光是一种电磁波,它的传播不需要任何介质。
首先我们从简单的波动与振动讲起,这是光的波动说的理论基石。
关于振动的理论描述我们有它的简谐振动函数x=Acos(ωt+φ) A Φω是描述简谐运动的三个特征量,通过微分关系我们可以分别得到速度与加速度的公式。
由于简谐运动于匀速圆周运动有许多相似之处,所以在许多方面我们应用参考圆来研究他们的运动。
由简谐运动的动力学方程得k=mω2从这里我们可以对简谐运动下一个动力学定义:质点在与平衡位置成正比而反向的合力的作用下的运动叫简谐运动,由此还可以推出T A 的公式,对于简谐振动的能量我们经过一系列的微分与动力学方程推导我们得到机械能=势能与动能之和而他们的平均值各占一半。
而实际问题中常会遇到几个简谐运动的合成。
我们讨论同意直线相同频率的简谐运动的合成。
经过矢量图法我们可以推得A的合成与φ的函数关系公式。
波动。
一定扰动的传播称为波动。
再此主要研究机械波的一些相关性质的理论。
如声波,地震波,水波等。
虽然各类波的性质不同但他们在形式上由许多相同的特征规律。
我们所讲的简谐波的传播是需要介质的,他的传播形式都要经过介质的传播,这一点是不同于光的。
描述波的运动需要波函数,由于简谐波上的任意质元都在做简谐运动因而简谐波是有周期的,一个周期所传播的距离称为波长λ=uT波形曲线可以详细描述波的运动。
弹性介质中波是靠质元的弹性力来传播的,可以说弹性越强波的传播就越大,而质元的质量越大就越不容易被带动,这些都有定量的公式来表述的。
能量密度ω与与密度振幅频率有一定的函数关系。
对于波来说更重要的是它传播能量的本领,可以用波强I来表示I=wu 。
实际上波在介质的传播中介质总要吸收一部分能量,这叫做波的吸收。
对于波的传播方向的规律惠更斯原理有:介质中任意波面上的各点都可以看做发射子波的波源,其后任意时刻这些子波的包迹就是新的波振面。
两列频率以及振幅相同而传播方向相反的简谐波叠加形成新的波,所形成的新的波并不是简谐波。
前面我们对于经典机械波理论有了简单的认识,后来的托马斯杨等人就是建立它的基础上产生了波动学说,就此从波的角度进行进一步的阐述。
众所周知的托马斯杨的双缝干涉实验使光的波动说又向前进了一大步(1)光的波动性的确定:
1801年,托马斯·杨用强烈的单色光照射到开有窄缝的不透光的遮光板上,通过窄缝的光又照射到置与单缝之后的开有两条窄缝的不透光的遮光板上。
从双缝通过的两列光波就是同频率的,巧妙地获取了相干光源。
从双缝后的光屏上明、暗相间的条纹,终于实现了证明光具有波动性的光的干涉实验。
1804年,菲涅耳用一束光照射到开有小孔的不透光的遮光板上,在遮光板之后的毛玻璃屏上,看见了除中央为亮的亮斑,周围是明、暗相间的圆环。
成功地实现了光的衍射。
之后,夫琅和费单缝衍射实验又问世。
以上光的干涉和衍射现象,从实验的角度有力证明光是
一种波。
基于夫琅禾费实验可以得到条纹宽度公式,也称为衍射反比律当λ>>a时各级衍射条纹密集地无法分辨出显示的时单一条纹,这就是几何光学在波长与缝宽比趋于0时的情形。
干涉与衍射的条件有什么区别吗?干涉是有限多的光束相干叠加而衍射是由波振面上的无穷多子波发出的光波相干叠加,它们只是在于叠加的光波的数量上的区别。
振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志,只有横波才有偏振现象。
光波是电磁波,因此,光波的传播方向就是电磁波的传播方向。
光波中的电振动矢量E和磁振动矢量H都与传播速度v垂直,因此光波是横波,它具有偏振性。
用能吸收某一方向的光振动的某些物质制成的透明薄片称为偏振片,偏振片这一特殊方向称“偏振化方向”或“透振方向”。
振幅为A0的偏振光,垂直入射偏振片,从偏振片透出的是线偏振光
振幅为:
振动方向为:平行于偏振片的偏振化方向
强度为:
上式为马吕斯定律,即振幅投影定律,其中α为入射光矢量的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角。
反射和折射光的偏振,布儒斯特定律
自然光在两种各向同性介质的分界面上反射和折射时,在一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光。
当入射角满足:
时,则反射光是振动方向垂直入射面的线偏振光,折射光是部分线偏振光,折射光线与反射光线垂直,上式为布儒斯特定律。
双折射
一束自然光入射于单轴晶体时,会变成两束折射光,其中一束遵守折射定律称为o光,另一束不遵守折射定律,称为e光。
o光、e光都是线偏振光,o光的振动方向垂直于o光的主平面,e光的振动方向在e光的主平面内。
o光和e光在晶体的光轴方向传播速率相等,在其他方向两者的传播速率不相等。
波动与光学是一门很古老的学问,但是直到今天人们对于它的研究没有止步,在技术更加发达的今天为热爱这一科学的人们提供了更有利的条件,为这一门古老的科学添加了新的气息。
正如牛顿的那句话:“有待探索的真理的海洋正在我们的面前”.。