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TUhjnbcbe - 2020/12/25 16:57:00
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说在前面

各位同学大家好,本期我们来完成波动光学最后一部分的学习——光的偏振

这一部分比较简单,考试中考察的也较少,在这里对其基本原理和基本公式做简单介绍

01

偏振概念

普通光源发出的光是由组成光源的大量原子独立振动发光,所以同一时刻其振动的方向和相位都不相同。在垂直于光传播方向的平面里看,平面内各个方向都有大小不等,变化很快的光矢量的振动,如图所示

自然光由于在各个方向上振动强度相同,可用两个相互垂直的光矢量来表示。在图上可以画箭头和实心点来表示光线,均等分布代表两个方向的光强相等。

完全只在一个方向振动的光线即可只用箭头或实心点的一种来表示,称为线偏振光。

在一个方向的振动比另一个方向上振动占优势的光可用数量不等的箭头和实心点表示,称为部分偏振光。

三种光的具体表示方法如图所示

02

起偏与检偏

某些物质可以吸收某一方向上的振动,只允许与这个方向垂直的光通过。将这种物质涂抹在透明薄片上便制成偏振片。将自然光透射过偏振片就得到了单一振动方向的光,称为光的起偏。用于起偏的偏振片称为起偏器。

为了检验入射光是否为偏振光,可在起偏器后面再放一个偏振片,调整两个偏振片的相对角度查看光强是否变化。当二者平行时光强最大,当二者垂直时光强达最小。检验是否为偏振光的偏振片被称为检偏器

03

马吕斯定律

有关偏振后光强与原光强的大小关系,这里介绍一个很重要的定律——马吕斯定律

马吕斯定律的证明可画矢量图解得,实际上偏振片分割了振幅,而振幅与光强有平方的关系,带入即可推得。感兴趣的同学可以查阅大学物理书。

如果一束光连续经过多个偏振片,则应逐次应用马吕斯定律求解投射光强。

04

重点题型

练习十八的重点题目:2、3、5、6

练习十九的重点题目:1、3、4

18—2

本段话摘自课本P页最下面:

实验表明

当入射角i为任意时,反射光中垂直振动多于平行振动,而折射光中平行振动多于垂直振动;

当入射角i等于某一定值i-0时,反射光成为线偏振光,折射光仍为平行振动多于垂直振动。

18—3

本题抓住18-2中所述的布儒斯特定律来求解

18—5、6

本题考察布儒斯特定律和马吕斯定律。

19—1

这里要搞清楚几个关系,前面马吕斯定律说的是指线偏振光的光强变化。如果是自然光透过起偏器,光强会减半。

完成了最开始的分析,接下来的解答仍然是根据布儒斯特定律和马吕斯定律。

19—3、4

这两题下图答案中有较详细的解答。

文字

李万宁、马雪阳

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李万宁

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赵雨奇、李万宁

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