今日一言：如果你連工作掙錢都要別人開導你，
都要人盯着，看着，哄着，鼓勵着，
勸你還是別干了，那你就應該窮。
這是不是雞湯，這是現實。
——王健林
大學物理——光的偏振
很快進入新內容了，我才剛整理這個內容的筆記。
課本目錄
- 10.1 自然光和偏振光
- 10.1.1 橫波的偏振性
- 10.1.2 自然光
- 10.1.3 線偏振光
- 10.1.4 部分偏振光
- 10.2 起偏和檢偏 馬呂斯定律
- 10.2.1 偏振片的起偏和檢偏
- 10.2.2 馬呂斯定律
- 10.3 反射和折射時光的偏振
- 10.4 光的雙折射現象
- 10.4.1 雙折射現象 晶體的光軸
- 10.4.2 o光和光的特性
- *10.4.3 用惠更斯原理解釋雙折射現象
- 10.4.4 偏振棱鏡
- *10.5 偏振光的干涉 人為雙折射現象
- 習題10
10.1 自然光和偏振光
首先要搞清楚，縱波和橫波長什么樣，我從小一直覺得橫波就是水平傳播，縱波就是上下振動傳播的。
10.1.1 橫波的偏振性
光矢量：光波電矢量（E矢量)
偏振 ：光矢量不和光的傳播方向一致。
偏振光分類：自然光、線偏振光、橢圓偏振光、圓偏振光。
10.1.2 自然光
自然光：在垂直於光的傳播方向的平面內，沿各個方向振動的光矢量都有振幅相等、分布對稱特性的光。
10.1.3 線偏振光
線偏振光：在垂直於光的傳播方向的平面內，光矢量只沿一個固定的方向振動的光。
部分偏振光
部分偏振光：在垂直於光的傳播方向的平面內，光振動在某一方向較強，而在垂直於此方向較弱的光。
光的偏振狀態
一、非偏振光
非偏振光： 自然光
普通光源發出的光為自然光。
- 初相互不相關
- 振動方向互不相關且隨機分布
自然光的光矢量可用兩個相互獨立、振幅相等、振動方向相互垂直的分振動表示。
- 兩個互相垂直分振動方向是任選的。
- 各光矢量間無固定的相位關系。
- 兩光矢量振幅相等，各具有一半的振動能量。
二、完全偏振光
部分偏振光：線、圓和橢圓偏振光。
- 線偏振光：
完全可以像正弦量分析一樣，把偏振光沿兩個相互垂直的方向分解：
- 圓和橢圓偏振光： 可看作兩束頻率相同、傳播方向一致、振動方向相互垂直、相位差恆定的線偏振光的合成。
- 相位差為90°時，為圓偏振光。
三、部分偏振光
部分偏振光：自然光和線偏振光的混合。
10.2 偏和檢偏 馬呂斯定律
獲得偏振光的途徑中，最常用且最方便的方法就是利用偏振片獲得線偏振光。
10.2.1 偏振片的起偏和檢偏
偏振片 ：只讓一個方向的光偏振通過的光學元件。
偏振化方向：允許通過的光振動方向。
二向色性 ：某些晶體只允許某一個方向的光振動通過。
起偏 ：自然光通過偏振片后成為線偏振光的過程。
起偏器 ：起偏所用的偏振片
檢偏 ：檢驗某光是否為線偏振光的過程。
檢偏器 ：檢偏所用的偏振片
偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發生變化。
自然光通過旋轉的檢偏器，光強不變。
用一個偏振片就可以區分出自然光、部分偏振光和線偏振光。
10.2.2 馬呂斯定律
透射光的光強大小決定於入射線偏振光的光強和偏振片的偏振化方向與入射線偏振光的光矢量振動方向之間的夾角。
(1) 當夾角為0或1080°時，光強最大。
(2) 當夾角為90°或270°時，光強最小。
(3) 由(1)和(2)可知，一束自然光通過一塊偏振片時，其光強變為原來的一半。
10.3 反射和折射時光的偏振
布儒斯定特律
入射角滿足：
此時反射光成為光振動垂直於入射面的 線偏振光，但折射光仍為 部分偏振光，稱為 布儒斯特定律，該入射角成為 起振偏角或 布儒斯特角。—— 反射光線和折射光線垂直。
幾何光學的折射定律：
可有
，得：
折射光的偏振化程度很低。
玻璃片堆：許多玻璃片疊起來的，增強折射光的偏振化程度用。
10.4 光的雙折射現象
10.4.1 雙折射現象 晶體的光軸
1. 雙折射現象：
雙折射：一束光入射到各向異性介質（晶體）分界面時，折射光分成兩束的現象。
尋常光：遵從折射定律的光線。（o光）
非常光：一般不遵從折射定律的光。（e光）
- e光折射線不一定在入射面內。
- o光和e光都是線偏振光。
2. 晶體的光軸
晶體的光軸：當光在晶體內不發生光折射時，光的傳播方向。
單軸晶體：只有一個光軸方向的晶體。
雙軸晶體：有兩個光軸方向的晶體。
10.4.2 o光和e光的特性
1. 主截面、主平面：
主截面：光軸和晶體表面法線的平面。
主平面：光的傳播方向和晶體光軸構成的平面。
- o光的振動方向垂直於光的主平面。
- e光的振動方向在光的主平面內。
2. 主折射率、正晶體、負晶體：
晶體的主折射率：
正晶體：e光的主折射率大於o光。
負晶體：e光的主折射率小於o光。
利用折射率也可以傳播速率判定正負晶體。
10.4.3 用惠更斯原理解釋雙折射現象
o光為球面子波，e光為橢球面子波。
10.4.4 偏振棱鏡
不做學習要求，不寫。
