光学教程.pptx

A A A A 反射现象反射现象反射现象反射现象在 Dt 时间内，从BB时，A 已经向同一媒质中发射了半径为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，根据惠更斯原理，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惠更斯原理证明波的反射和折射定律惠更斯原理证明波的反射和折射定律惠更斯原理证明波的反射和折射定律光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生改变的现象，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，如果用 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/vB B B B 折射现象折射现象折射现象折射现象空气玻璃NNAOB1、波前到达AB后，有部分开始进入媒质2，到达界面时刻不同，从界面开始向媒质2发射次波的时间也不同2、当 B 到 B 时，A 已经向媒质2发射波面半径为 v2Dt3、波动到界面的时间有先后，使分界面上AB 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 Dt 后的新波前应用惠更斯原理证明折射定律应用惠更斯原理证明折射定律可见，光在不同媒质中传播速度不同，则在界面上折射情况不同折射率折射率5空气方解石n1n0、neo光e光光轴方向ooEE55 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讨论单轴晶体内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）表面o光不改变传播方向e光发生折射AA6例2自然光垂直入射特例，光轴垂直于晶面空气方解石n1n0、neAAo（e）光光轴方向o光e光传播方向相同，不发生双折射，传播速度相同例3自然光垂直入射特例，光轴平行于晶面空气方解石n1n0、ne光轴方向AAo光e光传播方向相同，但传播速度不同o光e光7例4光轴在入射面内，自然光从空气斜入射至方解石晶体 表面ABDo光光轴方向e光垂直于光轴方向iieo光遵守折射定律e光不遵守折射定律空气方解石n1n0、neOEio令8例5 光轴垂直入射面 自然光斜入射方解石空气方解石n1n0、neABDi光轴方向 o光e光OEioie令令e光传播方向光轴方向，ne 为主折射率，此时可用折射定律9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n1n0、ne光轴方向Ee光空气方解石n1n0、ne3、入射光的振动 与入射面有一夹 角现象如何？o光10ve：与光轴垂直o光和e光的主折射率（仅讨论单轴晶体）两个主折射率光轴o光的主折射率vo：o光在晶体中的传播速度e光的主折射率ve：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11例5.51256 偏振元件把晶体制成双折射棱镜，从普通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结构：取长度约为宽度3倍的方解石晶体1、尼科耳棱镜的制作ABCDABCFE尼科耳棱镜的制作过程33此角从71磨成为68DACFE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ADCBEF156871ABCDACABCD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，16ADCB68光轴方向MN2、尼科耳棱镜原理771313S入射光：加拿大树胶o光被涂黑的镜壁吸收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，在棱镜表面上的入射角为：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77ioc，发生全反射！e光通过棱镜ADC出射！22尼可耳棱镜可以用作起偏器与检偏器.起偏器检偏器18例5.619ADCB二、沃拉斯顿棱镜 1、沃拉斯顿棱镜结构 光轴方向光轴方向ADCB由两块直角方解石棱镜胶合而成两棱镜光轴平行于各自表面光轴相互垂直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MN20 E矢量垂直于屏面的偏振光对ADB为o光，对CDB为e光 ADCBMN 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21yxoP三、波片 1、波片结构 从单轴晶体切出的平行平面薄片，光轴与表面平行。光垂直入射时，主截面为o-xzzAAoAe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222、波晶片产生的位相差设波片的厚度为do光e光的光程差o光e光的位相差晶体一定时，和由厚度d决定 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23半波片可以对偏振光进行旋转。因为线偏振光垂直入射到半波片，透射光仍为线偏振光，假如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24作业：P267 5.8 5.10