单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,A,反射现象,在 Dt 时间内，从BB时，A 已经向同一媒质中放射了半径为AC的子波|AC|=vt，从 AB半径依次减小，直至 B点缩成一个点,入射光与反射光均在媒质 n 中传播，依据惠更斯原理，反射子波的包络面 CB 就是反射波的波前,传播速度均为,v,惠更斯原理证明波的反射和折射定律,1,光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生转变的现象，叫做光的折射,光的折射定律斯涅耳定律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，假设用 n 来表示这个比例常数，就有：,介质的折射率，等于光在真空中的传播速度,c,跟光在这种介质中的传播速度,v,之比即：,n,=,c,/,v,B,折射现象,空气,玻璃,N,N,A,O,B,2,1、波前到达AB后，有局部开头进入媒质2，到达界面时刻不同，从界面开头向媒质2放射次波的时间也不同,2、当 B 到 B 时，A 已经向媒质2放射波面半径为 v2Dt,3,、波动到界面的时间有先后，使分界面上,A,B,发出的次波波前半径依次减小，而波前的包络面,AB,就是经过,D,t,后的新波前,应用惠更斯原理证明折射定律,3,可见，光在不同媒质中传播速度不同，则在界面上折射状况不同,折射率,4,空气,方解石,n,1,n,0,、,n,e,o,光,e,光,光轴方向,o,o,E,E,55,光在,晶体中的传播方向,用晶体的特点和惠更斯作图法确定晶体中光线传播方向,争论单轴晶体内o光和e光的传播方向以例说明,例1光轴在入射面内，自然光垂直入射至方解石负晶体,外表,o光不转变传播方向,e,光发生折射,A,A,5,例,2,自然光垂直入射特例，光轴垂直于晶面,空气,方解石,n,1,n,0,、,n,e,A,A,oe光,光轴方向,o光e光传播方向一样，不发生双折射，传播速度一样,例,3,自然光垂直入射特例，光轴平行于晶面,空气,方解石,n,1,n,0,、,n,e,光轴方向,A,A,o光e光传播方向一样，但传播速度不同,o,光,e,光,6,例4光轴在入射面内，自然光从空气斜入射至方解石晶体,外表,A,B,D,o,光,光轴方向,e,光,垂直于光轴方向,i,i,e,o,光遵守折射定律,e,光不遵守折射定律,空气,方解石,n,1,n,0,、,n,e,O,E,i,o,令,7,例,5,光轴垂直入射面 自然光斜入射,方解石,空气,方解石,n,1,n,0,、,n,e,A,B,D,i,光轴方向,o,光,e,光,O,E,i,o,i,e,令,令,e,光传播方向光轴方向，,n,e,为主折射率，此时可用折射定律,8,例,6,光轴在入射面内 线偏振光斜入射,1,、入射光振动,入射面,O,光轴方向,2,、入射光振动,在入射面内,空气,方解石,n,1,n,0,、,n,e,光轴方向,E,e,光,空气,方解石,n,1,n,0,、,n,e,3,、入射光的振动,与入射面有一夹,角现象如何？,o,光,9,v,e,：与光轴垂直,o光和e光的主折射率仅争论单轴晶体,两个主折射率,光轴,o,光的主折射率,v,o,：,o,光在晶体中的传播速度,e,光的主折射率,v,e,：,e,光在晶体中垂直于光轴方向的传播速度,e 光在晶体中的传播速度与传播方向有关，ve取垂直于光轴的特殊方向,neno ve vo：正晶体，如石英,neno ve vo ：负晶体，如方解石,10,例,5.5,11,56,偏振元件,把晶体制成双折射棱镜，从一般光源中获得线偏振光,一、尼克耳棱镜,71,尼科耳棱镜的制作过程,构造：取长度约为宽度3倍的方解石晶体,1,、尼科耳棱镜的制作,A,B,C,D,12,A,B,C,F,E,尼科耳棱镜的制作过程,3,3,此角从,71,磨成为,68,D,A,C,F,E,涂上加拿大树胶,68,尼科耳棱镜的制作过程,两块重新粘连成一块,棱镜,的粘合面,A,D,C,B,E,F,68,71,A,B,C,D,A,C,A,B,C,D,光轴方向,剖面,AECD,要求,与,A BCD,相互垂直，两面交线为,A C,与,晶体的两端面相互垂直，,15,A,D,C,B,68,光轴方向,M,N,2,、尼科耳棱镜原理,77,13,13,S,入射光：,加拿大树胶,o光被涂黑的镜壁吸取,e,光,e,光,从光疏介质射入光密介质，,不发生全反射,o,光,从光密介质射入光疏介质，,发生全反射,入射光SMAD，在棱镜外表上的入射角为：,o,光全反射临界角,在棱镜,ABC,内分成,o,光和,e,光，,o,光折射角,13,，,在,加拿大树胶上的入射角为,77,i,oc,，,发生全反射！,e,光通过棱镜,ADC,出射！,22,16,尼可耳棱镜可以用作起偏器与检偏器,.,.,.,.,起偏器,检偏器,例,5.6,18,A,D,C,B,二、沃拉斯顿棱镜,1、沃拉斯顿棱镜构造,光轴方向,光轴方向,A,D,C,B,由两块直角,方解石,棱镜胶合而成,两棱镜,光轴平行于各自外表,光轴相互垂直,2,、,沃拉斯顿棱镜原理,自然光垂直于AB面垂直于光轴入射时,棱镜,ADB,的主截面在屏面内,棱镜,CDB,的主截面垂直于屏面,棱镜,ADB,产生的,o,光,e,光不分开,棱镜,ADB,中,o,光,e,光速度不同,M,N,19,E,矢量垂直于屏面的偏振光,对,ADB,为,o,光，对,CDB,为,e,光,A,D,C,B,M,N,该束光从光密到光疏，,向远离法向,MN,方向偏折；,从,CDB,向外偏折时，进一步向远离法向,MN,方向偏折,E,矢量在屏面内的偏振光,对,ADB,为,e,光，对,CDB,为,o,光,该束光从光疏到光密，,向靠近法向,MN,方向偏折；,从,CDB,向外偏折时，,从光密到光疏，向远离法向,MN,方向偏折,从,沃拉斯顿棱镜出射两束彼此分开振动方向相互垂直的偏振光,当,沃拉斯顿棱镜顶角,不很大时，两束出射光几乎对称地分开,可以证明,两束出射光夹角,20,y,x,o,P,三、波片,1、波片构造,从单轴晶体切出的平行平面薄片，光轴与外表平行。光垂直入射时，主截面为o-xz,z,A,A,o,A,e,线偏振光垂直入射,到波片上，分成,o,光和,e,光，对于负晶体：,光轴方向,x,方向快轴，,y,方向慢轴,o,光,e,光不分开，但传播速度不同，通过波片后会产生位相差,21,2,、,波晶片产生的位相差,设波片的厚度为,d,o,光,e,光的光程差,o,光,e,光的位相差,晶体肯定时，和由厚度d打算,四分之一波片,光程差,位相差,实际取,实际取,二分之一波片,全波片,22,半波片可以对偏振光进展旋转。由于线偏振光垂直入射到半波片，透射光仍为线偏振光，假设入射时振动面和晶体主截面之间的夹角为，则透射出来的线偏振光的振动面从原来的方位转过2角。,3,、,半波片的特点,23,作业：,P,267,5.8 5.10,24,