CH13-10偏振(第5次课)

2020/3/4第13章波动光学1X射线的衍射1895年伦琴(Roentgen)发现波长范围：10埃～0.01埃劳厄斑点根据劳厄斑点的晶体可看作三维晶体底片铅屏X射线管立体光栅掌握晶体点阵结构分布可算出晶面间距第13章波动光学劳厄斑点根据劳厄斑点的晶体可看作三维晶体底片铅屏X射线管立体光栅掌握晶体点阵结构分布可算出晶面间距2020/3/4第13章波动光学3解释：晶体相当于立体光栅晶面d--掠射角21,3,2,1sin2kkd乌利夫--布喇格公式应用：晶体结构分析光谱分析2020/3/4第13章波动光学4§13.10线偏振光自然光xuE对传播方向不对称xu对传播方向对称横波纵波一、偏振性：横波的这种振动矢量偏向于某一方向的特性2020/3/4第13章波动光学5线偏振光：光矢量仅沿一个方向(光振动平行板面)(光振动垂直板面)线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解αEExcosαEEysinxEyEEα2020/3/4第13章波动光学6二.自然光自然光可用两个相互独立、没有固定相位关系、等振幅且振动方向相互垂直的光矢量表示。yxEEyxIII三.部分偏振光:某一个方向的光振动占优势部分偏振光的分解部分偏振光平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强2020/3/4第13章波动光学9§13.11偏振片的起偏和检偏马吕斯定律一.起偏和检偏自然光I0线偏振光I偏振化方向021II?'Iα线偏振光I'二.马吕斯定律2EI0max0IIIα，02πIα，(马吕斯定律)—消光αEEI222cos''cos'EEEcos'2II当;当起偏器检偏器2020/3/4第13章波动光学10形象说明偏振片的原理通光方向腰横别扁担进不了城门2020/3/4第13章波动光学11平行放置两偏振片，使它们的偏振化方向成60夹角。让自然光垂直入射,两偏振片对光振动平行于其偏振化方向的光线分别吸收10%的能量%902101II%9060cos212II1.09.060cos212202II例求解透射光的光强与入射光的光强之比是多大？2020/3/4第13章波动光学12§13.12反射和折射产生的偏振布儒斯特定律一.反射和折射产生的偏振ib—布儒斯特角或起偏角自然光反射和折射后产生部分偏振光线偏振光2n1niiib+γ=90o时，反射光为线偏振光二.布儒斯特定律bbinγnincossinsin2212112tannnnibbi2n1nbi2020/3/4第13章波动光学13815600.150.1arctanbi玻璃片堆起偏和检偏玻璃片堆线偏振光0iI0I例如n1=1.00(空气)，n2=1.50(玻璃)，则空气玻璃玻璃空气243350.100.1arctanbi入射自然光2020/3/4第13章波动光学14§13.13晶体的双折射现象方解石一.双折射现象1.双折射o光e光2.寻常光和非寻常光两折射光线中有一条始终遵从折射定律，称为寻常光，简称o光另一条光一般不遵从折射定律，称非常光，简称e光ioe1n2ns1R2Ro光和e光是两个垂直方向的线偏振光2020/3/4第13章波动光学153.晶体的光轴当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。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4.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.78o102o78o102o光轴与o光构成的平面叫o光主平面.光轴与e光构成的平面叫e光主平面.2020/3/4第13章波动光学165.正晶体、负晶体e光光轴e光的主平面o光光轴o光的主平面··一般情况下可认为o光振动和e光振动相互垂直。光轴o光:oocnve光:evcnetovtovtev光轴(o光主折射率)(e光主折射率)(o光振动垂直o光主平面)(e光振动在e光主平面内)2020/3/4第13章波动光学17正晶体光轴eonneovv光轴负晶体eonneovvtovtevovevevov(垂直光轴截面)(垂直光轴截面)(平行光轴截面)(平行光轴截面)2020/3/4第13章波动光学18o光二.单轴晶体中的波面(惠更斯作图法(vevo))方解石光轴2.光轴平行入射面，自然光垂直入射负晶体中方解石光轴1.光轴平行入射面，自然光斜入射负晶体中B'B光轴e光o光e光e光o光A光轴2020/3/4第13章波动光学193.光轴平行晶体表面，自然光垂直入射此时，o,e光传播方向相同，但传播速度不同。从晶体出射后，二者产生相位差。光o光e光o光e2020/3/4第13章波动光学20三.晶体偏振器1.尼科耳棱镜2.渥拉斯顿棱镜光e上述两种棱镜得到的偏振光质量非常好，但棱镜本身价格很高，因而使用较少。负晶体(1.486)(1.55)(1.658)eonnn光o光e光e光ooeoei,eonno光o光e光光o加拿大树胶光轴