《大學(xué)物理》干涉光學(xué) 11

1、第十一節(jié)偏振光的獲得 一、反射和折射時(shí)光的偏振 .in1n2r以任意角度入射 以任意角度入射時(shí)，反射光和折射光都為部分偏振光。實(shí)驗(yàn)和理論都表明：一、反射和折射時(shí)光的偏振 .in1n2r以任意角度入射 以任意角度入射時(shí)，反射光和折射光都為部分偏振光。實(shí)驗(yàn)和理論都表明： 反射光中垂直于入射面振動(dòng)的光的強(qiáng)度比較大，一、反射和折射時(shí)光的偏振 .in1n2r以任意角度入射 以任意角度入射時(shí)，反射光和折射光都為部分偏振光。實(shí)驗(yàn)和理論都表明： 反射光中垂直于入射面振動(dòng)的光的強(qiáng)度比較大，折射光中在入射面內(nèi)振動(dòng)的光的強(qiáng)度比較大。一、反射和折射時(shí)光的偏振 以布儒斯特角入射時(shí)，反射光為線偏振光，折射光為部分偏振光。

2、.i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射 以布儒斯特角入射時(shí)，反射光為線偏振光，折射光為部分偏振光。并且：.i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射90r0+=i0 以布儒斯特角入射時(shí)，反射光為線偏振光，折射光為部分偏振光。并且：.i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射90r0+=i0由折射定律： 以布儒斯特角入射時(shí)，反射光為線偏振光，折射光為部分偏振光。并且：.i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射90r0+=i0nsinisinr1n20=n21由折射定律： 以布儒斯特角入射時(shí)，反射光為線偏振光，折射光為部分偏振光。并且：.i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射90r0+=i0ns

3、inisinr1n20=n21sinisinr0=sinisin0()90i00由折射定律： 以布儒斯特角入射時(shí)，反射光為線偏振光，折射光為部分偏振光。并且：.i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射90r0+=i0nsinisinr1n20=n21tgisinisinr0=sinisin0()90i00=0由折射定律： 以布儒斯特角入射時(shí)，反射光為線偏振光，折射光為部分偏振光。并且：.i0i0n1n2900r以布儒斯特角入射90r0+=i0nsinisinr1n20=n21tgisinisinr0=sinisin0()90i00=0tgi0n1n2=n21由折射定律：布儒斯特定律=n21tg

4、ii0560=0例 玻璃對(duì)空氣的折射率為：1.501.50.=n21tgii0560=0例 玻璃對(duì)空氣的折射率為：1.501.50.利用玻璃堆獲得偏振光.線偏振光自然光 入射例：若入射光是振動(dòng)面平行入射面的線偏振光，則以布儒斯特角入射時(shí)，在界面 1 上無反射，試問 n3 為多少時(shí)，在界面 2 上也無反射 ？n1n2n3界面 1界面 2io解：界面 1 無反射 例：若入射光是振動(dòng)面平行入射面的線偏振光，則以布儒斯特角入射時(shí)，在界面 1 上無反射，試問 n3 為多少時(shí)，在界面 2 上也無反射 ？n1n2n3界面 1界面 2iotg io = n2 /n1io + = 90o解：界面 1 無反射 界

5、面 2 也無反射 n3 /n2 = tg 例：若入射光是振動(dòng)面平行入射面的線偏振光，則以布儒斯特角入射時(shí)，在界面 1 上無反射，試問 n3 為多少時(shí)，在界面 2 上也無反射 ？n1n2n3界面 1界面 2iotg io = n2 /n1io + = 90o解：界面 1 無反射 界面 2 也無反射 n3 /n2 = tg = tg (90o - io)= ctg io= n1/n2 例：若入射光是振動(dòng)面平行入射面的線偏振光，則以布儒斯特角入射時(shí)，在界面 1 上無反射，試問 n3 為多少時(shí)，在界面 2 上也無反射 ？n1n2n3界面 1界面 2iotg io = n2 /n1io + = 90o解

6、：界面 1 無反射 界面 2 也無反射 n3 /n2 = tg = tg (90o - io)= ctg io= n1/n2 故：n3 = n1例：若入射光是振動(dòng)面平行入射面的線偏振光，則以布儒斯特角入射時(shí)，在界面 1 上無反射，試問 n3 為多少時(shí)，在界面 2 上也無反射 ？n1n2n3界面 1界面 2iotg io = n2 /n1io + = 90o二、光的雙折射現(xiàn)象 1、雙折射現(xiàn)象二、光的雙折射現(xiàn)象象折射現(xiàn)o光方解石晶體CaCO3雙e光紙面折射現(xiàn)二、光的雙折射現(xiàn)象 1、雙折射現(xiàn)象 2、尋常光與非常光尋常光線（o光）(ordinary rays) 2、尋常光與非常光尋常光線（o光）(or

7、dinary rays)服從折射定律的光線 2、尋常光與非常光尋常光線（o光）(ordinary rays)(extraordinray rays) 非常光線（e光）服從折射定律的光線 2、尋常光與非常光尋常光線（o光）(ordinary rays)(extraordinray rays) 非常光線（e光）服從折射定律的光線不服從折射定律的光線 2、尋常光與非常光尋常光線（o光）(ordinary rays)(extraordinray rays) 非常光線（e光）服從折射定律的光線不服從折射定律的光線.eoeoACDB 2、尋常光與非常光不服從折射定律指的是：不服從折射定律指的是： 1. 折

8、射光線一般不在入射面內(nèi)；不服從折射定律指的是： 1. 折射光線一般不在入射面內(nèi)； 2. 入射角的正弦與折射角正弦之比不是常量，即折射率和入射光線的方向有關(guān)。光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光雙折射紙面方解石 晶體 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)

9、雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙

10、面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體光光 當(dāng)方解石晶體旋轉(zhuǎn)時(shí)，o光不動(dòng)，e光圍繞o光旋轉(zhuǎn)雙折射紙面方解石 晶體 3、光軸、主平面780102078078010201020光軸 3、光軸、主平面780102078078010201020光軸光軸：在方解石

11、這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。稱這一方向?yàn)榫w的光軸。 3、光軸、主平面780102078078010201020光軸光軸：在方解石這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。稱這一方向?yàn)榫w的光軸。單軸晶體：只有一個(gè)光軸（方解石、石英） 3、光軸、主平面780102078078010201020光軸光軸：在方解石這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。稱這一方向?yàn)榫w的光軸。單軸晶體：只有一個(gè)光軸（方解石、石英）雙軸晶體：有兩個(gè)光軸（云母、硫磺） 3、光軸、主平面78010207807801020

12、1020光軸光軸：在方解石這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。稱這一方向?yàn)榫w的光軸。單軸晶體：只有一個(gè)光軸（方解石、石英）雙軸晶體：有兩個(gè)光軸（云母、硫磺）主截面：光軸與自然晶面法線所組成的平面。 3、光軸、主平面780102078078010201020光軸光軸：在方解石這類晶體中存在一個(gè)特殊的方向，當(dāng)光線沿這一方向傳播時(shí)不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。稱這一方向?yàn)榫w的光軸。單軸晶體：只有一個(gè)光軸（方解石、石英）雙軸晶體：有兩個(gè)光軸（云母、硫磺）主截面：光軸與自然晶面法線所組成的平面。主平面：某一光線與光軸所組成的平面 3、光軸、主平面.光軸方向 o 光及 e 光都為

13、線偏振光。光e光o.光e面主光o面主平平光軸方向 一般來說，o 光主平面和 e光主平面并不重合。 o 光及 e 光都為線偏振光。光e光o.光面主光面主平平光軸方向 一般來說，o 光主平面和 e光主平面并不重合。 當(dāng)入射光線在主截面內(nèi)時(shí)，o 光、e 光以及它們的主平面都在主截面內(nèi) o 光及 e 光都為線偏振光。eo光e光o.光面主光面主平平光軸方向 一般來說，o 光主平面和 e光主平面并不重合。 當(dāng)入射光線在主截面內(nèi)時(shí)，o 光、e 光以及它們的主平面都在主截面內(nèi)。此時(shí)，兩光的振動(dòng)方向相互垂直。 o 光及 e 光都為線偏振光。eo光e光o.光面主光面主平平光軸方向 一般來說，o 光主平面和 e光主

14、平面并不重合。 當(dāng)入射光線在主截面內(nèi)時(shí)，o 光、e 光以及它們的主平面都在主截面內(nèi)。此時(shí)，兩光的振動(dòng)方向相互垂直。o 光垂直于主截面振動(dòng)， o 光及 e 光都為線偏振光。eo光e光o.光面主光面主平平光軸方向 一般來說，o 光主平面和 e光主平面并不重合。 當(dāng)入射光線在主截面內(nèi)時(shí)，o 光、e 光以及它們的主平面都在主截面內(nèi)。此時(shí)，兩光的振動(dòng)方向相互垂直。o 光垂直于主截面振動(dòng)，e 光在主截面內(nèi)振動(dòng)。 o 光及 e 光都為線偏振光。eo光e光o 4、惠更斯原理在對(duì)雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用正晶體波面波面eo光軸vevo* 4、惠更斯原理在對(duì)雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用正晶體波面波面eo光軸vevovevo* 4、

15、惠更斯原理在對(duì)雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用正晶體波面波面eo光軸vevovevonone* 4、惠更斯原理在對(duì)雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用正晶體負(fù)晶體波面波面eo光軸光軸vevovevovovevevononenone* 4、惠更斯原理在對(duì)雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用正晶體負(fù)晶體波面波面eo光軸光軸vevovevovovevevononenone* 產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象的根本原因是晶體光學(xué)性質(zhì)的各向異性。 4、惠更斯原理在對(duì)雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用正晶體負(fù)晶體波面波面eo光軸光軸vevovevovovevevononenone* 產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象的根本原因是晶體光學(xué)性質(zhì)的各向異性。 4、惠更斯原理在對(duì)雙折射現(xiàn)象中的應(yīng)用波面o波面e雙光軸

16、光軸光軸ACD光軸i 1. 平面波傾斜入射方解石晶體ACDE.光軸i 1. 平面波傾斜入射方解石晶體ACDE.光軸i 1. 平面波傾斜入射方解石晶體ACDE.oo光軸i 1. 平面波傾斜入射方解石晶體ACDE.oo光軸i 1. 平面波傾斜入射方解石晶體ACDFE.oo光軸i 1. 平面波傾斜入射方解石晶體ACDFE.eoeo光軸i (1) 平面波傾斜入射方解石晶體ACDFE.eoeo光軸B (2) 平面波垂直入射方解石晶體ACD.eoeo光軸(3) 平面波垂直入射方解石晶體 光軸平行于晶面B.710尼科耳棱鏡的制作過程680尼科耳棱鏡的制作過程尼科耳棱鏡的制作過程680尼科耳棱鏡的制作過程68

17、0尼科耳棱鏡的制作過程680尼科耳棱鏡的制作過程680涂上加拿大樹膠680尼科耳棱鏡的制作過程 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠光軸n=e1.48641.6584 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠n加=1.55，光軸n=e1.48641.6584 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠n加=1.55n=e1.516，光軸n=e1.48641.6584 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠n加=1.55n=e1.516n=1.6584o，光軸n=e1.48641.6584

18、 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠n加=1.55n=e1.516n=1.6584o，non加光軸n=e1.48641.6584 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠=770臨界角，n加=1.55n=e1.516n=1.6584o，non加光軸n=e1.48641.6584且 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠=770臨界角，o光發(fā)生全反射n加=1.55n=e1.516n=1.6584o，non加光軸n=e1.48641.6584且 5、尼科耳棱鏡.900oe220680oeAMCN自然光加拿大樹膠=770臨界角，o光發(fā)生全反射n加=1.55n=e1.516n=1.6584o，non加光軸n=e1.48641.6584且n加noe光不會(huì)發(fā)生全反射. 5、尼科耳棱鏡尼可耳棱鏡可以用作起偏器與檢偏器。. 6、渥拉斯頓棱鏡 渥拉斯頓棱鏡是由二塊方解石（負(fù)晶體 vo ve ）做的直角棱鏡拼成的，.ADCB 6、渥拉斯頓棱鏡 渥拉斯頓棱鏡是由二塊方解石（負(fù)晶體 vo ve ）做的直角棱鏡拼成的，棱鏡ABD的光軸平行于AB 面，.光軸.ADCB 6、渥