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平面偏振光角的大小 光的五种偏振态是哪五种?如何区分?

2020-08-12知识6

线偏振光以布儒斯特角入射,反射光是什么偏振状态或者是自然光 反射光是线偏振光。就是2113光矢5261量只在一个平面内。自然光在电介质界4102面上反射和折射时1653,一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光,只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光,其振动方向与入射面垂直,此特定角称为布儒斯特角或起偏角,用θb表示。此规律称为布儒斯特定律。光以布儒斯特角入射时,反射光与折射光互相垂直。什么是偏振光 光的偏振(polarization of light)振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。只有横波才能产生偏振现象,故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内,包含一切可能方向的横振动,且平均说来任一方向上具有相同的振幅,这种横振动对称于传播方向的光称为自然光(非偏振光)。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。偏振光包含以下四种形式:1、线偏振光在光的传播过程中,只包含一种振动,其振动方向始终保持在同一平面内,这种光称为线偏振光(或平面偏振光)。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象:你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上,另一头拿在你手里。再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。如果你现在拿绳子上下振动,绳子产生的波就会从两根竹子之间通过,并从你的手传到那棵树上。这时,那座篱笆对你的波来说是\"透明的。但是,要是你让绳子左右波动,绳子就会撞在两根竹子上,波就不会通过篱笆了,这时这座篱笆就相当于一个起偏振器件。2、部分偏振光光波包含一切可能方向的横振动,但不同方向。光的偏振原理是什么? 光的偏振(polarization of light)振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。只有横波才能产生偏振现象,故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内,包含一切可能方向的横振动,且平均说来任一方向上具有相同的振幅,这种横振动对称于传播方向的光称为自然光(非偏振光)。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。1、线偏振光 在光的传播过程中,只包含一种振动,其振动方向始终保持在同一平面内,这种光称为线偏振光(或平面偏振光)。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象:你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上,另一头拿在你手里。再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。如果你现在拿绳子上下振动,绳子产生的波就会从两根竹子之间通过,并从你的手传到那棵树上。这时,那座篱笆对你的波来说是\"透明的。但是,要是你让绳子左右波动,绳子就会撞在两根竹子上,波就不会通过篱笆了,这时这座篱笆就相当于一个起偏振器件。2、部分偏振光 光波包含一切可能方向的横振动,但不同方向上的振幅不等,在两个互相垂直的方向。什么是平面偏振光 偏振光(Polarization)平面偏2113振光是一种电磁波,电5261磁波是横波。而振动方向4102和光波1653前进方向构成的平面叫做振动面,光的振动面只限于某一固定方向的,叫做平面偏振光或线偏振光。通常光源发出的光,它的振动面不只限于一个固定方向而是在各个方向上均匀分布的。这种光叫做自然光。光的偏振性是光的横波性的最直接,最有力的证据,光的偏振现象可以借助于实验装置进行观察,P1、P2是两块同样的偏振片。通过一片偏振片p1直接观察自然光(如灯光或阳光),透过偏振片的光虽然变成了偏振光,但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力,故无法察觉。如果我们把偏振片P1的方位固定,而把偏振片P2缓慢地转动,就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化,而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗;继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知,通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的,这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性。自然光经过偏振片后,改变成为具有一定振动方向的光。这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向,叫做偏振化方向,偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过,同时吸收垂直于该方向振动。偏振光的分类 偏振光是指光矢量的振动方向不变,或具有某种规则地变化的光波。按照其性质,偏振光又可分为平面偏振光(线偏振光)、圆偏振光和椭圆偏振光、部分偏振光几种。如果光波电矢量的振动方向只局限在一确定的平面内,则这种偏振光称为平面偏振光,若轨迹在传播过程中为一直线,故又称线偏振光。如果光波电矢量随时间作有规则地改变,即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈圆形或椭圆形,则称为圆偏振光或椭圆偏振光。如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势,这种偏振光就称为部分偏振光。(a)线偏振光光矢量端点的轨迹为直线,即光矢量只沿着一个确定的方向振动,其大小随相位变化、方向不变,称为线偏振光。(b)椭圆偏振光光矢量端点的轨迹为一椭圆,即光矢量不断旋转,其大小、方向随时间有规律的变化。(c)圆偏振光光矢量端点的轨迹为一圆,即光矢量不断旋转,其大小不变,但方向随时间有规律地变化。在垂直于光传播方向的平面上,含有各种振动方向的光矢量,但光振动在某一方向更显著,不难看出,部分偏振光是自然光和完全偏振光的叠加。如何区别自然光,部分偏振光,线偏振光,圆偏振光和椭圆偏振光 迎着光束,观看所有偏振矢量的最外边缘所形成的轨迹的形状(直线、椭圆、圆等等)。单纯的使用偏振无法完全区分这四种偏振光,应该再加上一个1/4玻片,具体如下:1、用偏振片进行观察,若光强随偏振片的转动没有变化,这束光是自然光或圆偏振光。这时在偏振片之前放1/4玻片,再转动偏振片。如果强度仍然没有变化是自然光;如果出现两次消光,则是圆偏振光,因为1/4玻片能把圆偏振光变为线偏振光。2、如果用偏振片进行观察时,光强随偏振片的转动有变化但没有消光,则这束光是部分偏振光或椭圆偏振光。这时可将偏振片停留在透射光强度最大的位置,在偏振片前插入1/4玻片,使玻片的光轴与偏振片的投射方向平行,再次转动偏振片会若出现两次消光,即为椭圆偏振光,即椭圆偏振片变为线偏振光;若还是不出现消光,则为部分偏振光。3、如果随偏振片的转动出现两次消光,则这束光是线偏振。平面偏振光与自然光的区别? 用偏振片或偏振棱镜来区分,当偏振片或偏振棱镜的旋转的时候,透过的光强发生明暗变化的,是偏振光,如果能完全消光,那就是完全线偏振光,否则就是部分线偏振光,而自然光。

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