《光学教程》第五章光的偏振
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第五章光的偏振
第五章 光的偏振§1 光的横波性及偏振态一、偏振现象日常生活中可发现光的许多偏振现象。
如：电视接收天线方向与电磁振动方向一致时，信号最清晰，而不是与传播方向一致时；又如：超快开关，利用光波偏振的电光效应，可制成s 910-的高速开关；量糖汁，利用偏振光在糖溶液中振动面的旋转，测量糖溶液的浓度。
干涉和衍射揭示光的波动性，但波有给、横波之分，干涉、衍射并不能体现这种区别。
二、偏振定义横波纵波：区别：横波有偏振，纵波无偏振波的偏振：振动方向相对于传播方向不对称例：机械波横波（1）能通过 （2）不能通过纵波：装置无论怎样摆置，均能通过可看出：纵波的振动方向对传播方向有对称性；横波的振动方向对传播方向没有对称性；例：光学实验，两块偏振片P 1、P 2；21p p 透光 21p p ⊥ 消光光发生类似的偏振现象，光是横波电矢量与光的传播方向垂直但在与传播方向垂直的二维空间里电矢量可以有各种不同的振动状态（称为偏振态） 如：（用一块偏振片）从普通光源出来的光，通过P 1，有光，（转动P 1）。
而从P 1出来的光射入P 2，（转动P 2，有时有光，某位置又无关），说明普通光源的光与从P 1出来的光的偏振态是不同。
有五种偏振状态：自然光（非偏振奋光），平面偏振光（线编光）部分偏振光、圆偏光，椭圆偏光。
三、偏振态1、平面偏振光（线偏光）只包含一种振动方向的光，即振动方向只限于某一确定方向，平偏光的数学表达式（一般）yky t A E ：y x ky t A E ：x y y x x )cos( )cos( -=-=ωω方向方向 而对于任意方向振动的平偏光，可将此振动分解，用两个位相相同，振方互相垂直的光波迭加来描述，其与x 轴夹角为θ。
θθωsin ,cos )cos()(A A A A ky t y A x A y E x E E y x y x y x ==-+=+=)cos()(ky t y A x A E y x --=ω2、自然光实验：普通光源，转动偏振片，都有光，且光强一样。
光学第5章 光的偏振3
(no ne )d 3源自该方解石波片是半波片，透射光的分量将是
Ex A0 cos t
Ey A0 sin(t 3 ) A0 sin t
右旋圆偏振光
试问对于波长为λ = 404.6nm 的方解石 λ/ 4片，
相对于波长为 λ = 706.5nm 的光为何种晶片？ 若波长 λ = 706.5nm 的左旋圆偏振光正入射 到该晶片上，试求出射光的偏振态。已知 方解石对 λ = 404.6nm 光的主折射率为 n0 =1.6813, ne =1.4969 ；对于 λ = 706.5nm
( 2k 1) 2
为椭圆
5
4
3
2
7
4
2
正椭圆
右旋（right-handed）——迎着光的传播方向，
电矢量端点描出的椭圆（圆）沿顺时针方向旋转 叫右旋椭圆（圆）偏振光。
左旋（left-handed）——迎着光的传播方向，
电矢量端点描出的椭圆（圆）沿逆时针方向旋转。 叫左旋椭圆（圆）偏振光。
*若O光和e光的相位差为： 2k
方解石
，光程差是波长的整数倍。
k d , k 1,2, 该波片称为波长片或全波片。 n0 ne
*若O和e光相位差为 (2k 1) ，光程差是半波长的奇数倍。
则
(2k 1) d , k 0,1,2,称为二分之一波长片或半波片。 2(n0 ne )
光轴
石英
当自然光垂直入射时， 由晶体出射的是振动方 向相互垂直的线偏振光， 它们沿原入射方向同向 传播，但传播速度不同。
e
•O
•
d
对于方解石晶体e光比O光快。
对于石英晶体e光比O光慢。
第5章光的偏振教程文件
腰横别扁担进不了城门 5
3.用偏振片起偏
出射光强I = (1/2)I0 偏振片的偏振化方向(透振方向)
二、马吕斯定律
P 非偏振光I0
···
线偏振光 I
偏振化方向 (透振方向)
用偏振片起偏
线偏振光通过偏振片P前后的光强关系：
I0
P
I
E0
P
A A0cos
马吕斯定律
E=E0cos
I A02co2s
I I0co2s —马吕斯定律
一、双折射晶体
1.晶体---各向异性媒质
晶体内原子按一定规律排列，使晶体在不同方向上，结构不 同，性质不同 (对光学而言，即光的传播速度各向异性)。
2.方解石(冰洲石)---一种双折射晶体 是碳酸钙 (CaCO3) 的一种结晶体。
102° A
B
光轴
光轴方向—晶体的一个特殊方向。
3.单轴晶体、双轴晶体
= 0， I = Imax = I0
= /2，I = 0—消光
6
三、检偏 1.检偏：用偏振器件分析、检验光束的偏振
状态称检偏。所用器件称检偏器
起偏器既可“起偏”又可“检偏”。
2.检偏方法
P
待检光
I
?
用偏振片检偏
以光线为轴转动P，
如 I不变 — 待检光是什么光 ? 如I变且有消光— 待检光是什么光? 如I变且无消光— 待检光是什么光？
sini0 sinr0
n折 n入
tani0
sini0 cois0
13
sinr0 cois0, i0r0 /2
思考： 如果入射光中只有垂直入射面的振动分量
则反射光和透射光的偏振状态如何？
演示
14
3.用偏振片起偏
出射光强I = (1/2)I0 偏振片的偏振化方向(透振方向)
二、马吕斯定律
P 非偏振光I0
···
线偏振光 I
偏振化方向 (透振方向)
用偏振片起偏
线偏振光通过偏振片P前后的光强关系：
I0
P
I
E0
P
A A0cos
马吕斯定律
E=E0cos
I A02co2s
I I0co2s —马吕斯定律
一、双折射晶体
1.晶体---各向异性媒质
晶体内原子按一定规律排列，使晶体在不同方向上，结构不 同，性质不同 (对光学而言，即光的传播速度各向异性)。
2.方解石(冰洲石)---一种双折射晶体 是碳酸钙 (CaCO3) 的一种结晶体。
102° A
B
光轴
光轴方向—晶体的一个特殊方向。
3.单轴晶体、双轴晶体
= 0， I = Imax = I0
= /2，I = 0—消光
6
三、检偏 1.检偏：用偏振器件分析、检验光束的偏振
状态称检偏。所用器件称检偏器
起偏器既可“起偏”又可“检偏”。
2.检偏方法
P
待检光
I
?
用偏振片检偏
以光线为轴转动P，
如 I不变 — 待检光是什么光 ? 如I变且有消光— 待检光是什么光? 如I变且无消光— 待检光是什么光？
sini0 sinr0
n折 n入
tani0
sini0 cois0
13
sinr0 cois0, i0r0 /2
思考： 如果入射光中只有垂直入射面的振动分量
则反射光和透射光的偏振状态如何？
演示
14
第五章光的偏振线偏振光和部分偏振光
A' s 1 0
即反射光中没有P分量，只有S分量。则反射光成 为线偏振光(电矢量的振动方向垂直于入射面的)。
把此时的入射角 i 1记为 i10 ，则有： i10 +i2= 90o
sin i10 tan i10 cos i10 sin i10 sin i10 n2 sin i2 n1 cos i2 2
偏振化方向 的图示符号
P1
线偏振光 I
• 自然光通过偏振片后即成为线偏振光，线偏振光
的振动方向与偏振片的偏振化方向相同。此时的偏
振片称为起偏器。 自然光通过起偏器后的光强 2、检偏 用偏振片分析检验光的偏振态过程称为检偏
1 I I0 2
用来检验光的偏振态的装置称为检偏器。
P1
P2
检 偏
起偏器
Ap1 As1
A ' p1 A ' s1
即当入射角为0或90时，入射自然光，反射光仍然 为自然光。 除i1＝0 或 90外的任何角度入射时，都有：
| cos(i1 i2 ) | cos(i1 i2 )
A' s1 cos(i1 i2 ) As1 cos(i1 i2 )
二向色性: 某些物质能吸收某一方向的光振动 , 而只让与这个方向垂直的光振动通过, 这种性质称 二向色性 .
偏振片：涂有二向色性材料的透明薄片 .
偏振化方向 ： 当自然光照射在偏振片上时，它 只让某一特定方向的光通过，这个方向叫此偏振片 的偏振化方向或透振方向，也叫透光轴.
偏振片的起偏
自然光 I0
检偏器
当 P1 // P2 时， 0 当 P1 P2 时，
透射光最强
2
第五章 光的偏振 D 波片
Eo Ao sin(t ) Ee Ae cos(t )
消去t得：
…….（2）
Eo2 Ee2 2 1 2 Ao Ae
…….（3）
这是一个椭圆方程，说明线偏振光经过λ /4波片后变成了椭圆偏
振光。 若在θ＝45o，Ao＝Ae＝A，则（3）式变为 :
E E A'
2 o 2 e
2
波面是椭圆回旋面
回旋轴向为光轴方向
4
5、 单轴晶体的主折射率 (1) o光(主)折射率：
c no vo
o光速度与方向无关，no与方向也 无关，是常数。
(2) e光主折射率： 一般e光在晶体内传播速度与方向有关，不遵守折 射定律
e光沿垂直光轴方向传播时，e光传播方向与e波面垂直
并满足：
sin i1 c sin i2e ve
…….(4)
椭圆就退化为圆， 为圆偏振光。
入射角？：45度
光在波片内被分解为o光和e光,经过波片后可以 认为强度没有变化, 但相位差发生变化,因此光 过波片后可能要引起偏振态的变化.
辨别光过波片偏振态变化的步骤是:
(1) 将入射光在波片的前表面分解为o光 和e光,o光e光的振幅Eo,Ee和相位差 0 由入射光的偏振态来确定. (2) o 光e 光过波片后振幅不变 , 相位差 变为 0 ，其中 no － ned ，出射光的偏振态由 Eo,Ee 和相位 差 来确定．
5.4 光在晶体中的波面 惠更斯假设： 在晶体中从一个发光点发出的O光的波面是球面， e光的波面是旋转椭球面
1 振动方向垂直主平面（O光）
vo
vo vo
C
2 振动方向平行主平面（e光）
vo
v
ve
第五章光的偏振
第五章光的偏振●学习目标理解自然光和线偏振光，理解马吕斯定律及布儒斯特定律。
了解线偏振光的获得方法和检验方法。
●教学内容5.1 光的偏振状态5.2 线偏振光的获得与检验5.3 反射和折射时光的偏振5.4 双折射现象●本章重点线偏振光的获得、反射折射光的偏振●本章难点反射与折射光的偏振5.1 光的偏振状态光是横波，对横波的讨论包含对振动方向的讨论。
在一个垂直于光传播方向的平面内考察，光振动的方向不一定是各向同性的，可能在某一个方向振动强，在另一个方向弱（甚至为零），这称为光的偏振现象。
偏振是横波区别于纵波的一个最明显的特点，光的偏振现象是表明光是横波的直接证明。
一、自然光与线偏振光的定义如果一束光的光矢量E只沿一个固定的方向振动，我们把这样的光称为线偏振光（或面偏振光），光矢量与光传播方向所组成的平面称为振动面。
由原子（或分子）跃迁发出的每一个光波列，都有其自身的振动方向，故都是线偏振光。
不过我们通常所说的线偏振光（简称偏振光），不是指某个波列，而是指一束光是偏振光，意即光束中所有的波列都有相同的振动方向。
实际光源都由大量的分子、原子组成，由于自发辐射的随机性，普通光源发出的光，是大量的不同振动方向的光波列的集合。
在一个与光传播方向垂直的平面内考察，光矢量沿各方向的平均值相等，没有哪一个方向的光振动较其它方向占优势，这种光叫做自然光，自然光是非偏振的。
较为定量的描述是：自然光中的每一波列的光矢量，都可以在任意给定的两个互相垂直的方向上进行分解，其结果是将自然光分成两束光强相等、振动方向互相垂直的，没有确定相位差的偏振光，如下图所示。
自然光可以分解成两个独立的振动方向互相垂直的偏振光部分偏振光是介于偏振光与自然光之间的一种光，例如把一束偏振光与一束自然光混合，得到的光就属于部分偏振光。
在垂直于光传播方向的平面内，光矢量的振动方向沿各个方向分布，但沿某一方向的振动最强，沿它的垂向振动最弱。
相对于部分偏振光，线偏振光又叫完全偏振光。
大学物理光学 第5章 光的偏振
Chap.5 Polarization of Light 第5章 光的偏振
主 要 内 容
• • • • • • • • • 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 自然光与偏振光 线偏振光与部分偏振光 光通过单轴晶体时的双折射现象 光在晶体中的波面 光在晶体中的传播方向 偏振器件 椭圆偏振光和圆偏振光 偏振态的实验检验 偏振光的干涉
54光在单轴晶体中传播时沿着光轴方向传度都相同不发生双折沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体55光在晶体中的传播方向利用晶体中波面的特点和惠更斯作图法便可确定晶体内o光和e光的传播方向下面以方解石为例
s1 1 2 s1 1 2
• 讨论： A A • ① 在 i 0及i 90 时，有： A A
p1 p1 1 1
主 要 内 容
• • • • • • • • • 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 自然光与偏振光 线偏振光与部分偏振光 光通过单轴晶体时的双折射现象 光在晶体中的波面 光在晶体中的传播方向 偏振器件 椭圆偏振光和圆偏振光 偏振态的实验检验 偏振光的干涉
54光在单轴晶体中传播时沿着光轴方向传度都相同不发生双折沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体沥青等橡胶玻璃塑料云母硫磺光轴除外旋转椭球面在球面之外方解石旋转椭球面在球面之内石英非晶体双轴晶体负晶体正晶体单轴晶体晶体固体55光在晶体中的传播方向利用晶体中波面的特点和惠更斯作图法便可确定晶体内o光和e光的传播方向下面以方解石为例
s1 1 2 s1 1 2
• 讨论： A A • ① 在 i 0及i 90 时，有： A A
p1 p1 1 1
振动和光第五章 光的偏振优秀课件
负晶体
光轴
vo ve no ne
o波面
vot •
vet
子波源
e波面 ( 平行光轴截面 )
ve vo
o波面 e波面
( 垂直光轴截面 )
3）主平面 晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面。
O 光的
·
e 光的
主平面
·
主平面
·
光轴
· o光
光轴
e光
o 光振动方向垂直于主平面
e 光振动方向在主平面内
光轴在入射面时,o 光主平面和e 光主平面重合,此时o 光振动 和e 光振动相互垂直。一般情况下，两个主平面夹角很小，故 可认为o 光振动和e 光振动仍然相互垂直。
I1
1 2
I0
I2
1 2
I0
cos2 60
I2 1 cos2 60 1 0.125
I0 2
8
(2) 有吸收时，有
I2 1 (110%)2 1 0.10
I0 8
10
§5.3 反射和折射时光的偏振
一. 反射和折射产生的偏振
自然光反射和折射后产生 部分偏振光
二. 布儒斯特定律
•
n1 •
n2
5 ）光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射.
折射表面
o波面 e波面
o波面
空气 方解石
e波面
6）光轴与晶体表面斜交，自然光斜入射
4.晶体偏振器件
1）晶体的二向色性和偏振片 某些晶体对相互垂直的光振动有选择吸收的性能，这叫
晶体的二向色性。
光轴 电气石
e光
····
光轴
2） 偏振棱镜
偏光镜: 格兰─汤姆孙棱镜
方解石晶体
寻常光线的传播速度为v0，非常光线在晶体内各个方向的传播速
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反射光和折射光的偏振
3.2 玻璃片堆
玻璃片堆：用以增大反射光的强度和折射光 的偏振化程度。 当i =i0时，反射光强度I和反射光的强度I 之比为
I 1 2 sin (i0 r ) · I0 2 · · i0 · · · 自然光从空气→玻璃 I 7% I0
玻璃片堆
· · · · · · · · · · · · · · · · ·· · ·· · · ·
• 光轴是一特殊的方向,凡平行于
102° A
此方向的直线均为光轴。
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
光 轴
B
方解石晶体 (冰洲石)
光的主平面
主平面：晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的 平面。
o光的
主平面
· · · ·
光轴 o光
e光的
主平面
光轴
e光
o 光垂直于主平面
e 光平行于主平面
若反射光光强不变则入射光是 自然光 若反射光光强变且有消光则入 射光是线偏振光
(接近线偏振光)
若反射光光强变且无消光则入 射光是部分偏振光
§5-4
光的双折射
一束入射光经某些晶 体折射后可分成两束光 线的现象称为双折射。
1. 寻常光和非常光
双折射现象
实验表明，双折射现象中的两束折射光线 都是线偏振光，分别称为寻常光和非常光。
· · · · i i· · · n1 ·
n2 r
·· i i · ·S n1 · · · 0 0·
n2
线偏振光
·
r0
·
自然光反射和折射 后产生部分偏振光
自然光以i0 入射后反 射光为完全偏振光 起偏振角 i0
反射光和折射光的偏振
2. 布儒斯特定律
实验证明：
i = i0 时，反射光只有S分量
· ·· i0 i0 · S n1 ·· · ·
第五章 光的偏振
§5-1 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 E y
自然光的表示法：
I Ix Iy
· ··
线偏振光
2. 线偏振光
向 方 播 传
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
垂直板面的光振动较强
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
§5-2 起偏和检偏 马吕斯定律
1. 起偏和检偏
• 起偏：从自然光获得偏振光。 • 起偏器: 起偏的光学器件。
光所通过的晶体类旋光物质厚度 l 与线偏振 光振动面转过角度 的关系为 = l ,式中为 旋光率(度/毫米)。要使振动面转过90所需晶体 厚度 l=90/ 。
(2)用半波片。
半波片不改变入射线偏振光性质，但可使其 振动面转过2角。当半波片的光轴与入射线偏振 光的振动方向成 =45角时,振动面就转过90。
• 起偏的原理：利用某些材料在光学性 质上的各向异性。
起偏和检偏
1.1 偏振片
非偏振光
光轴
微晶型
· · ·
线偏振光
电气石晶片
y x z z
分子型
入射 电磁波
线栅起偏器
起偏和检偏
• 偏振片的起偏
P 非偏振光I0 线偏振光 I
· · ·
1 I I0 2
偏振化方向 (透振方向)
• 检偏：用偏振器件分析、检验光的偏振态
3. 单轴晶体的子波波阵面
o 波面
光轴
· · v t · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ··
o
光轴 v t o
vet
e 波面
正晶体
负晶体
晶体的主折射率:因o、e光速率与传播方向有关，故
o光 : e光 :
no c vo
ne c ve
晶体中o光的主折射率
(接近线偏振光)
反射光和折射光的偏振
3.2 玻璃片堆检偏
让待检光以布儒斯特角 i 0 入射到界面上，以入射 线为轴旋转界面（保持 i i 0不变）
· · · · · · i0 · · · · · · · ·· · ·· ·· · · · · · ·· ·· ·
若反射光光强不变则入射光是 自然光 若反射光光强变且有消光则入 射光是线偏振光
晶体中e光的主折射率
单轴晶体的子波波阵面
正晶体 : ne> no (e< o)
光轴
负晶体 : ne< no (e>o)
光轴 vot
vet vot
子波源
vet
子波源
正晶体 (vo > ve)
负晶体 (vo < ve )
4. 惠更斯原理在双折射现象中的应用 ———确定波阵面的作图法
o光和e光的振幅，与晶片光轴和入射的线偏
振光振动方向的夹角 有关：
Ao A sin
Ae A cos
从晶片出射的是两束传播方相同、振动方向
相互垂直、频率相等、相位差为 的线偏振光， 它们合成为一束椭圆偏振光。
4
,
3
2 2 ,
时为圆偏振光
椭圆偏振光和圆偏振光
寻常光和非常光
寻常光（o光）： 遵从折射定律
自然光 n1 n2 (各向异 性媒质)
i re ro o光
n1 sin i n2 sin ro
非常光（e光） : 一般不遵从折射定律
e光
sin i const sin re
注意：e 光折射线也不一定在入射面内。
2. 光轴
主平面
• 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时将不发生 双折射，该方向称为晶体的光轴。
自然光
圆偏振光
四 自然光 分 之 一 线偏振光 波 片
部分 部分偏振光 四 偏振光 分 之 椭圆偏振光 一 线偏振光 波 片
偏 线偏振光 I不变 振 片 （ 转 线偏振光 I变, 有消光 动 ） 以入射光方向为轴 偏 线偏振光 I变, 无消光 振 片 （ 线偏振光 转 I变, 有消光 动 ）
光轴平行于最大光强或最小光强方向放置 光轴平行于椭圆偏振光的长轴或短轴放置
k
o光和e光叠加后成为椭圆偏振光。
椭圆偏振光和圆偏振光
2.
波片(又称相位延迟片)
波片是按一定要求切割（例如光轴平行于表面）
的晶体薄片。
Ae
y
A
x
光轴
P
λ
线偏振光 d
Ao 光轴
Ae
A Ao
通过厚为d 的晶片，o、e光产生相位差：
n e n o d
2
椭圆偏振光和圆偏振光
马吕斯定律（1809）
0，I I max I 0 ，I 0 ——消光
2
马吕斯定律 例题 用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在 它们的偏振化方向成300角时，观测一光源，又在成600角 时，观察同一位置处的另一光源，两次所得的强度相等。 求两光源照到起偏器上光强之比。 解 : 令I1和I2分别为两光源照到起偏器上的光强。 透过起偏器后，光的强度分别为I1/2和I2 /2。按照 马吕斯定律，透过检偏器后光的强度为
ne no d
2
A出
A0出
A0入
使线偏振光振动面转过2 角度。
椭圆偏振光和圆偏振光
（3） 椭圆偏振光与圆偏振光的检偏(P241)
1 波片 4
偏振片P
入射光
光轴方向
d
用四分之一波片和偏振片P 可区分出入射光是
自然光或圆偏振光 部分偏振光或椭圆偏振光
椭圆偏振光和圆偏振光
起偏和检偏
起偏和检偏
起偏和检偏
2.2 思 考
P 待检光 ? I
• I 不变待检光是什么光
• I 变，有消光待检光是什么光
• I 变，无消光待检光是什么光
2. 马吕斯定律Leabharlann 2. 马吕斯定律I0
P
E0 I
P
E=E0cos
I0
2 E0
,
IE
2
E 02 cos 2
I I 0 cos 2
4.1 光轴平行于晶体表面，自然光垂直入射
· ·
光轴
· ·
方解石晶体
e
· o ·
e
· o·
o、e 光在方向上虽没分开，但速度上是分开的。
惠更斯原理在双折射现象中的应用
4.2 光轴平行于晶体表面且垂直于入射面， 自然光斜入射
sin i c n0 sin r o o
· · · · cΔ t · i · · ·
1.50 空气 → 玻璃 i0 tg 5618 1.00 互余 1 1.00 玻璃 →空气 i0 tg 3342 1.50
1
反射光和折射光的偏振
3. 应用举例
3.1 激光器谐振腔
· i ·
i0 M1
0
i0
······
布儒斯特窗
· ·
i0
激光输出
M2
外腔式激光器谐振腔
y
Ey
E
Ex
E x E cos
x
E y E sin
线偏振光的表示法：