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高中物理竞赛辅导 课件21光的偏振


光的偏振 本章内容 Contents 自然光与偏振光 起偏与检偏 马吕斯定律 chapter 21 natural light and polarized light polarize and analyze Malus law 由反射和折射获得偏振光 布儒斯特定律 acquisition of polarized light by reflection and refraction Brewster law 由双折射产生偏振光 acquisition polarized light by birefringence 偏振光的干涉 interference of polarized light 第一节 21-1 natural light and polarized light 自然光 完全偏振光 (又称线偏振光 或平面偏振光) 部分偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 第二节 21-2 polarize and analyze Malus law 偏振器 现象模拟 起偏和检偏 马吕斯定律 续上 0 90 180 270 360 简例 第三节 21-3 acquisition of polarized light by reflection and refraction Brewster law 反射起偏 引例 布儒斯特定律 例题 折射起偏 布儒斯特窗 第四节 21-4 acquisition polarized light by birefringence 双折射现象 某些透明晶体(如方 解石、石英等)沿不同方 向其光学特性有所不同 (各向异性)。 一束单色光入射于这 种晶体时会产生两束折射 光,称为双折射现象。 透过这种晶体去观察 物体,则会看到双重象。 寻常与非常光 若用细光束垂 直于晶面入射 不偏折。 偏折。若转 动晶体,e光 亦转动。 续上 若用偏振器检查, 都是线偏振光。 晶体的光轴 晶体的光轴是晶体中的一个特殊 的方向,在该方向上,o光、e光的传 播速度(大小和方向)相同,即折射 率相等,不产生双折射现象。 方解石、石英、红宝石等晶体,只有一个 光轴方向,称为单轴晶体。 云母、蓝宝石、橄榄石等晶体,有两个光 轴方向,称为双轴晶体。 方解石 方解石的光轴 通过A或B,并 与三个会合钝角的 界面成等角的直线 方向,就是方解石 晶体的光轴方向 (对于严格等棱长的方解 石菱体,即AB连线方向) 与此平行通过晶 体的直线都是光 轴方向,常用 表示 续上 四、o光和e晶体的主截面 光的振动方向 o光和e光都是完全偏振光,其光振动方向 与晶体结构和光入射条件有关。先定义两种平面: 晶体的主截面——含光轴并与某晶面正交的平面。 某晶面法线方向 光轴方向 方解石主截面的晶面交线都是 对于某一晶面,主截 平行四边形,边长随截面位置 面是一系列互相平行 各异,但内角有共同特点 的平面,它们既包含 光轴方向,又与该晶 面正交(含该晶面的 法线方向) 方解石 折射光主平面 折射光线的主平面 ——含光轴和晶体内某一 折射线的平面。 任意方 向入射 主平面 主平面 一般情 况下这两个 主平面不严 格重合 折射光线的主平面——含光轴和晶体内某一 折射线的平面。 若在晶体的主 截面内入射 主截面内入射 主平面 主平面 三者共面 晶体主截面 和 即 都在主截面 和入射面内 主要讨论这种最 基本的入

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