5-1 光的偏振.ppt

光的偏振 第五章 光的偏振 本 章 概 述 ▲ 基本概念（§5-1、§5-2）自然光、偏振光 ▲ 光在晶体中的双折射（§5-3 —§5-5） ▲ 偏振元件（§5-6） ▲ 椭圆偏振光和圆偏振光（ §5-7 §5-8） ▲ 偏振光的干涉（§5-9） v 绳波： 弹簧波: 1 光的偏振性 按振动行为划分有横波和纵波两种方式 声波： v 波动表达式的物理意义 5.2 自然光与偏振光 横波----振动方向垂直于传播方向；如水波。有偏振性 纵波----振动方向平行于传播方向；如声波。无偏振性 横波 纵波 在干涉和衍射里，光波的振动是以标量形式来处理的， 即未考虑振动的方向，只研究光振动的大小和强度分布。而研究光的偏振现象，光波必须用矢量来描述。 光除了有干涉和衍射现象外还有偏振现象 电磁波的振动方式 对探测器起作用的是电场量---随时间振动（称为光振动） Maxwell电磁波理论和实验表明，光波是横波。 普通光源发光的特点：间歇、随机 ▲ 一个原子 波列 发光时间 下一次发光 ：偶然 一个原子两次发光比较： ▲ N 个原子 每个原子之间更无规律可说 乱 初位相 振动方向 波列长度 均不一定相同 普通光源发光： 在人们观察的时间内有无穷次的发光 按统计的观点人们观察到的将是： 在垂直传播方向的平面内 各个方向的光振动全有 各个振动方向的强度相等 乱 是各个振动的无规混杂 光是横波,光的振动方向应始终与光的传播方向垂直.但是,在垂直于光的传播方向的平面内, 光矢量还可以有不同的振动状态，我们称在垂直于光传播方向的二维平面内，光矢量的振动状态叫做光波的偏振态. 光波按偏振态来划分，可分为三大类： (1)自然光； (2)完全偏振光； (3)部分偏振光。 光的偏振现象 2 自然光与偏振光 普通光源中包含许许多多分子和原子,不同的原子或分子所发光波,或同一原子不同时刻所发光波,其振动方向振幅,初始相位各不相同. 在垂直于光传播方向的平面内, 在观测最小时间间隔内,光振动在各个方向的几率相同,没有那一个方向占更大优势.我们称这种光为自然光. x y z 振动面 ▲ 线偏振光（linearly）平面偏振光： 光振动矢量只在一个方向振动 振动面： 光振动矢量与光的传播方向构成的平面 线偏振光的图示法： 振动面与屏面垂直 · · · · · · · · 屏面即为振动面 一个原子的一次发光一定是偏振光。 能否得到可实用的偏振光？ 取决于能否得到这样的光源！ 激光器