授課教師XXX第十三章波動光學(xué)第一節(jié)相干光第二節(jié)楊氏雙縫干涉第三節(jié)薄膜干涉第十三章波動光學(xué)第四節(jié)邁克爾遜干涉儀13.1相干光掌握相干光滿足的三個條件。了解獲得相干光的兩種方法。了解相干光在工程中的應(yīng)用。學(xué)

習(xí)

要

求情境與問題OCT檢查又稱為光學(xué)相干斷層成像，對于已經(jīng)確診為青光眼的患者而言，進行OCT檢查能夠了解房角形態(tài)、視乳頭的杯盤比例以及凹陷情況，也可以檢查視乳頭神經(jīng)纖維層厚度是否在正常范圍內(nèi)，因此OCT檢查可以作為青光眼確診的檢查項目之一。光學(xué)相干是什么呢？一、相干光電磁波的產(chǎn)生：

1.光是電磁波

凡做加速運動的電荷都是電磁波的波源.例如：天線中的振蕩電流；分子或原子中電荷的振動電磁波的描述：平面簡諧光波方程：光矢量:矢量能引起人眼視覺和底片感光，叫做光矢量.

間歇性：獨立性：原子、分子發(fā)光彼此獨立、隨機原子或分子每次發(fā)光是間歇的，持續(xù)時間普通光源的發(fā)光機理:波列E2E1自發(fā)輻射非相干(不同原子發(fā)的光)非相干(同一原子先后發(fā)的光)..凡能發(fā)光的物體稱為光源。2.光源：與相干波一樣，如果兩束光的頻率相同、振動方向相同、相位相同或相位差恒定，即稱它們?yōu)橄喔晒狻ｋm然光波的相干條件與機械波相同，但由于光波與機械波的產(chǎn)生機制不同，機械波的相干條件比較容易滿足，因此容易獲得干涉現(xiàn)象。而對于普通的光源，即使兩光源頻率相同，甚至是同一光源的兩個部分發(fā)出的光，通常也不是相干光。二、相干光的獲得方法分波陣面法：利用反射、折射把某振幅分成兩部分，再使它們相遇從而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的方法（薄膜干涉）在光源發(fā)出的某一波陣面上，取出兩部分面元作為相干光源的方法（楊氏實驗）分振幅法：例1知識拓展相干光的應(yīng)用1.在各種干涉儀中，相干光被用作光源，用于長度、頻率、轉(zhuǎn)角等物理量的精密測量；2.在光纖通信中，用相干光作為光源，可以提供穩(wěn)定、高效的光信號傳輸；3.利用相干光產(chǎn)生干涉條紋，形成物體的三維圖像全息照相技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于文物保護、醫(yī)學(xué)影像、安全防偽等領(lǐng)域。機械加工與物理激光焊接技術(shù)在飛機機身的制造過程中，激光焊接技術(shù)被用于連接各種金屬板材和零部件，形成穩(wěn)定且輕質(zhì)的機身結(jié)構(gòu)。1.相干光的條件2.獲得相干光的方法3.4.感謝楊瑞臣【查閱資料】通過查閱資料，了解一下相干光在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。。【作業(yè)】PX13-X；13-X授課教師XXX第十三章波動光學(xué)第一節(jié)相干光第二節(jié)楊氏雙縫干涉第三節(jié)薄膜干涉第十三章波動光學(xué)第四節(jié)邁克爾遜干涉儀13.2楊氏雙縫干涉掌握楊氏雙縫干涉獲得相干光的方法。掌握楊氏雙縫干涉的原理。了解楊氏雙縫干涉在工程中的應(yīng)用。學(xué)

習(xí)

要

求情境與問題精確測量光源的波長，對于光學(xué)儀器校準、光譜分析等至關(guān)重要。可見光波長范圍在390～750nm之間，要直接測量是非常困難的。如何才能測量如此微小的尺寸呢？夫瑯禾費譜線一、楊氏雙縫干涉1.楊氏簡介托馬斯·楊，英國物理學(xué)家、醫(yī)生和考古學(xué)家，光的波動說的奠基人之一。醫(yī)學(xué)：1793年發(fā)現(xiàn)了眼睛晶狀體的聚焦作用.波動光學(xué)：1801年的楊氏雙縫干涉實驗，首次引入

“干涉”概念論證了光的波動說，并解釋了牛頓環(huán)的成因及薄膜的彩色，1817年提出光是橫波.生理光學(xué)：第一個測定了7種顏色光的波長；從生理角度說明了人眼的色盲現(xiàn)象，提出了三原色理論.

材料力學(xué)：楊氏彈性模量.考古學(xué)：破譯古埃及石碑上的文字。實驗原理圖設(shè)兩個雙縫S1和S2的間距為d，它們到屏幕的垂直距離為D。在屏幕上任取一點P，坐標為x，

S1和S2到P點的距離分別為r1和r2，根據(jù)幾何關(guān)系有

由兩式相減，得

實驗原理圖

Ik012-1-24I0x0x1x2x-2x-1光強分布

當用白光作為光源時，在零級白色中央條紋兩邊對稱地排列著幾條彩色條紋。例1用白光作光源觀察雙縫干涉現(xiàn)象。已知白光波長在390～750nm之間，設(shè)縫間距為d，試求能觀察到的清晰可見的光譜級次。

知識拓展楊氏雙縫干涉的應(yīng)用1.通過改變實驗條件（如縫間距或光源波長），可以研究波長、頻率、相位等波動現(xiàn)象的性質(zhì)；2.在光學(xué)測量領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如測量物體表面的形狀和粗糙度；3.在光學(xué)通信中，楊氏雙縫干涉可以用于實現(xiàn)光信號的調(diào)制和解調(diào)。通過將信號加載到干涉條紋上，可以將信號轉(zhuǎn)換為光信號進行傳輸，并在接收端通過解調(diào)恢復(fù)原始信號。機械加工與物理激光焊接技術(shù)激光干涉光刻技術(shù)是一種微納加工技術(shù)，該技術(shù)將激光束分成兩路或多路再使其重新疊加，產(chǎn)生干涉圖案，將干涉圖案投影到物體表面，并利用光化學(xué)反應(yīng)或材料相變等手段，在物體表面形成具有一定形狀和尺寸的微觀結(jié)構(gòu)。1.楊氏雙縫干涉獲得相干光的方法2.楊氏雙縫干涉原理3.明暗條紋出現(xiàn)的位置4.感謝楊瑞臣【查閱資料】通過查閱資料，了解一下相干光在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。。【作業(yè)】PX13-X；13-X授課教師XXX第十三章波動光學(xué)第一節(jié)相干光第二節(jié)楊氏雙縫干涉第三節(jié)薄膜干涉第十三章波動光學(xué)第四節(jié)邁克爾遜干涉儀13.3薄膜干涉掌握等厚干涉的原理。掌握等傾干涉的原理。了解薄膜干涉在工程中的應(yīng)用。學(xué)

習(xí)

要

求情境與問題防藍光鏡片是一種保護眼睛免受藍光傷害的工具。膜層反射型鏡片是通過在鏡片表面鍍上一層特殊膜層，利用膜層反射波長在400-480nm之間有害的藍光，實現(xiàn)減輕眼睛疲勞、保護視力等防護效果。為什么鍍上一層薄膜就能阻止有害的藍光呢？一、等厚干涉劈尖的兩個表面是平面，二者之間的夾角θ稱為劈尖角（劈尖角θ很小）。另一部分則折射入劈尖內(nèi)部，折射光線遇到劈尖下表面再次被反射，成為反射光2，通過上表面折射出來(實際上，由于θ角很小，入射光、反射光1和反射光2都幾乎重合)。因為反射光1和反射光2是利用反射和折射把波面上某處的振幅分為兩部分（分振幅法），因此二者一定是相干光。平板玻璃細絲或薄片空氣或介質(zhì)在劈尖上表面A點入射的光線，一部分在A點被上表面反射，成為反射光1。以e表示入射點A處劈尖膜的厚度，則反射光1和反射光2在相遇時的光程差為

隨著膜的厚度e變化，沿著該方向的光程差也隨之變化

產(chǎn)生明暗紋的條件是

相同級次明條紋或暗條紋都與一定的膜厚e相對應(yīng)。在劈尖上表面相同厚度的地方，形成的干涉條紋強度相同。具有這樣特點的干涉稱為等厚干涉。劈尖的干涉條紋是一系列與棱邊平行的明暗相間的直條紋。在棱邊處e=0，但由于有反射光線有半波損失，兩相干光的光程差為λ/2，因而形成暗紋。k=0級暗紋

對相鄰的兩條明紋

二、等傾干涉使光線1斜入射到厚度

e

均勻的平膜上，它在入射點A處因被反射和折射分成兩部分，反射部分記為光線2，折射光線3被薄膜下表面反射后經(jīng)上表面射出。從折射線AB

反射后的射出點C作光線2的垂線CD，光線2從D點到P點與光線3從C點到P點的光程相等，因此它們的光程差就是ABC和AD兩條光程的差。

由于AB=BC=e/cosγ，AD=ACsini=2etanγsini，折射定律sini=nsinγ

以相同傾角i入射到厚度均勻的平膜上的光線，經(jīng)膜上、下表面反射后產(chǎn)生的兩束相干光的光程差是一樣的，即它們干涉相長或相消的情況也一樣。具有這種特點的干涉稱為等傾干涉。n

n

n>n

rL

fPo

rk環(huán)B

eiA

CD21Siii

·····等傾干涉條紋

根據(jù)反射光與透射光互補，題中反射光相消，則透射光加強。這樣的膜叫增透膜；反之，如果反射光加強，則透射光減弱，對應(yīng)的為增反膜。為了減小反射光的損失，在光學(xué)儀器中常應(yīng)用增透膜。根據(jù)上式，一定的膜厚只對應(yīng)一種波長的光。在照相機和助視光學(xué)儀器中，通常使膜厚對應(yīng)于人眼最敏感的550nm的黃綠光。知識拓展薄膜干涉應(yīng)用1.薄膜干涉技術(shù)可以用于分析各種薄膜材料的厚度、折射率、透明度和粗糙度等參數(shù)；2.新材料的研發(fā)過程中，這種技術(shù)可以幫助工作人員更全面地了解材料的光學(xué)和物理性質(zhì)；3.可以用于光學(xué)元器件的表面質(zhì)量檢測、涂層質(zhì)量分析，在光學(xué)成像、激光技術(shù)和光學(xué)儀器制造等領(lǐng)域，可以大大提高元器件的制造質(zhì)量和性能。薄膜與物理飛秒激光無墨彩打最底層是是作為光反射層金屬性的氮化鈦，用于阻擋光線穿透并增加亮度；中間層是高損耗的氮化鋁鈦電介質(zhì)，可調(diào)控對自然光的吸收；最頂層是氧化鋁，當超快激光作用于氮化鋁鈦表面時，會形成一層以氧化鋁為主的透明薄膜，與氮化鋁鈦一起調(diào)控吸收的自然光。通過控制入射激光的能量或掃描速度，能同時改變氧化膜（氧化鋁）和氮化鋁鈦膜的厚度，膜厚的變化導(dǎo)致入射的自然光在三層膜結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生復(fù)雜的干涉效應(yīng)，使薄膜上形成豐富多彩的反射顏色。1.等厚干涉的原理2.等傾干涉的原理3.4.感謝楊瑞臣【查閱資料】查閱資料，了解薄膜材料的其他應(yīng)用。【作業(yè)】PX13-X；13-X授課教師XXX第十三章波動光學(xué)第一節(jié)相干光第二節(jié)楊氏雙縫干涉第三節(jié)薄膜干涉第十三章波動光學(xué)第四節(jié)邁克爾遜干涉儀13.4邁克爾遜干涉儀掌握邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)。掌握邁克爾遜干涉儀的干涉原理。了解邁克爾遜干涉儀在工程中的應(yīng)用。學(xué)

習(xí)

要

求情境與問題熱脹冷縮是自然界中十分常見的現(xiàn)象，金屬受熱也會膨脹，但是人眼幾乎看不出來。用什么方法可以測量金屬條微小的膨脹長度呢？一、邁克爾遜干涉儀在邁克爾遜的時代，人們認為光和一切電磁波必須借助絕對靜止的“以太”進行傳播，而“以太”是否存在以及是否具有靜止的特性，在當時還是一個謎。有人試圖測量地球?qū)o止“以太”的運動所引起的“以太風(fēng)”，來證明以太的存在和具有靜止的特性，但由于儀器精度所限，遇到了困難。麥克斯韋曾于1879年寫信給美國航海年歷局的D.P.托德，建議用羅默的天文學(xué)方法研究這一問題。邁克爾遜知道這一情況后，決心設(shè)計出一種靈敏度提高到億分之一的方法，測出與有關(guān)的效應(yīng)。阿爾伯特·亞伯拉罕·邁克爾遜邁克爾遜干涉儀光路圖平面鏡（可移動）平面鏡（固定）平面玻璃板（分光板）半透半反膜平面玻璃板（補償板）觀察屏當M1，M2相互嚴格垂直時，M1，M2之間形成平行平面空氣膜，這時可以觀察到等傾條紋；當M1，M2不嚴格垂直時，M1，M2之間形成空氣劈尖，這時可觀察到等厚條紋。邁克爾遜干涉儀反射鏡位置微小的變化，就會引起條紋產(chǎn)生涌出或湮滅，且每涌出或湮滅一條明紋（暗紋），反射鏡位置改變照射光波長的1/2。因此，通過測量明紋或暗紋變化的級數(shù)，就能夠算出反射鏡移動的距離。如果讓反射鏡與金屬條綁定，就能夠測量出金屬條在受熱時膨脹的長度。知識拓展邁克爾遜干涉儀應(yīng)用1.激光干涉引力波天文臺（LIGO）等諸多地面激光干涉引力波探測器的基本原理，就是通過邁克爾遜干涉儀來測量由引力波引起的激光光程的變化；2.被譽為空間引力波探測的“中國方案”-天琴計劃，其干涉儀也是應(yīng)用邁克爾遜干涉儀原理，通過測量兩路激光的相位差來實現(xiàn)引力波的探測；3.。信息與物理光纖陀螺儀光纖陀螺儀是一種基于光學(xué)原理的角速度測量儀器。其基本結(jié)構(gòu)包括光源、光纖環(huán)路、探測器以及信號處理器。光源發(fā)出的光通過光纖分成兩束，分別沿著光纖環(huán)路的順時針和逆時針方向傳播，傳播一周后再次到達起點時，兩束光將會發(fā)生干涉。在沒有旋轉(zhuǎn)的情況下，兩束光相位差為零，形成零干涉；當光纖環(huán)路發(fā)生旋轉(zhuǎn)時，光程會產(chǎn)生差異，導(dǎo)致兩束光的相位差不為零，干涉光強發(fā)生變化；探測器測量光強的變化并將其轉(zhuǎn)化為電信號；信號處理器根據(jù)干涉信號的振幅、頻率和相位差計算出旋轉(zhuǎn)角速度。1.邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)2.邁克爾遜干涉儀的干涉原理3.4.感謝【查閱資料】查閱資料，了解薄膜材料的其他應(yīng)用。【作業(yè)】PX13-X；13-X授課教師XXX第十三章波動光學(xué)第五節(jié)光的衍射第六節(jié)光的偏振第七節(jié)旋光現(xiàn)象第十三章波動光學(xué)13.5光的衍射理解光的衍射現(xiàn)象。掌握夫瑯禾費衍射的原理。了解光柵和光柵衍射的原理和應(yīng)用。學(xué)

習(xí)

要

求情境與問題衍射光柵是光譜儀中的核心部件，它的主要作用是將入射的復(fù)合光波分解為不同波長的單色光，從而在空間上形成有序排列的光譜。衍射光柵如何將復(fù)合光分解為單色光呢？一、光的衍射在S處有一單色點光源，H為一遮光屏，上面開了一個直徑約為10-4m量級的小圓孔，P為觀察屏。可以發(fā)現(xiàn)，在觀察屏上形成的光斑比圓孔大了許多，而且由幾個明暗相間的圓環(huán)組成。在遮光屏G上開一條寬度為10-4m量級的狹縫，并在縫的前后分別放置一個透鏡，再將單色線光源S和觀察屏H分別置于這兩個透鏡的焦平面上。使入射到狹縫的光為平行光束，平行光束又被透鏡會聚到觀察屏H上。實驗發(fā)現(xiàn)，屏H上的亮區(qū)也比狹縫寬了許多，且由明暗相間的平直條紋組成。根據(jù)光源和觀察屏到障礙物的距離，通常把衍射現(xiàn)象分為兩類。當光源和觀察屏（或二者之一）到衍射孔（或縫）的距離為有限時，稱為菲涅耳衍射，或近場衍射；當光源和觀察屏到衍射孔(或縫)的距離為無限遠時，稱為夫瑯禾費衍射，或遠場衍射。二、夫瑯禾費衍射

如圖所示，如果N為偶數(shù)（例如N=2），每個半波帶都有與其配對的相鄰半波帶，所以會每對相鄰半波帶的子波都在P點干涉相消，從而在P處形成暗紋。如果N為奇數(shù)（例如N=3），則其中兩個相鄰波干涉相消后，還剩一個半波帶未被抵消，因此在P處形成明紋。暗、明暗紋產(chǎn)生條件的數(shù)學(xué)表述為。

暗條紋中心：明條紋中心：單縫衍射光強分布如圖所示，中央明紋光強最大，其它明紋光強迅速下降。不難發(fā)現(xiàn)，衍射角φ越大，波陣面AB對應(yīng)的半波帶數(shù)越多，相應(yīng)地每個半波帶的寬度越小，其子波強度也越小，產(chǎn)生的明紋越暗。因此，隨著衍射角φ增大，條紋級次k增大，明紋的亮度降低。

例1：在一單縫夫瑯禾費衍射實驗中,縫寬a=5λ,縫后透鏡焦距f=40cm,試求中央條紋和第一級亮紋的線寬度。

三、光柵衍射由大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)元件叫做光柵。常用的光柵通常是在玻璃片上用金剛石刀尖或電子束刻出大量平行刻痕制成，刻痕處因漫反射相當于不透光部分，兩條刻痕間的光滑部分可以透光，相當于狹縫，這樣就做成了透射光柵(圖左)。在光潔度很高的金屬表面刻出一系列等間距的平行細槽，可以做成反射光柵(圖右)。在實際應(yīng)用中，光柵每毫米內(nèi)有幾十條，上千條甚至幾萬條刻痕。一塊100mm×100mm的光柵上可能刻有104條到106條刻痕。光柵的每一條透光部分寬度為a，不透光部分寬度為b，a+b=d叫做光柵常量，N表示光柵的總縫數(shù)。設(shè)各縫共形成N個間距為d的相干光源，這些光波的疊加就成了多光束的干涉。不難看出，光柵任意相鄰兩縫上具有相同衍射角θ的光波到達P點的光程差都相等。由圖可知，這一光程差等于dsinθ，由振動的疊加規(guī)律可知，當θ滿足時，在θ方向形成明條紋。

這些明條紋相應(yīng)的光強極大值叫主極大，決定主極大位置的左式叫做光柵方程。

知識拓展衍射成像技術(shù)的應(yīng)用1.在顯微鏡中，觀察細胞、細菌等微小物體時，利用光的衍射可以增強圖像的對比度，提高成像的清晰度；2.

X射線衍射儀是材料科學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域的重要工具，它利用X射線的衍射現(xiàn)象來分析材料的晶體結(jié)構(gòu)、相變行為、織構(gòu)等；還可用于辨別藥品、對藥品制劑進行快速無損分析等；3.便攜式X射線衍射儀可以在現(xiàn)場快速、準確地檢測出非法藥品和爆炸物中的成分，為執(zhí)法機關(guān)提供有力的技術(shù)支持。信息與物理光纖光柵通過一定方法使光纖纖芯的折射率發(fā)生軸向周期性調(diào)制的光纖光柵，是一種無源濾波器件。由于其具有體積小、熔接損耗小、能埋入智能材料等優(yōu)點。2023年4月18日，深圳大學(xué)王義平教授團隊和深圳市光子傳感技術(shù)有限公司在國內(nèi)首次發(fā)布了大規(guī)模光纖光柵傳感器陣列飛秒激光全自動制備技術(shù)、裝備及產(chǎn)品打破了長期以來的技術(shù)壁壘，解決了分布式光纖傳感領(lǐng)域的“卡脖子”問題，實現(xiàn)了大規(guī)模光纖光柵傳感器陣列的中國制造。現(xiàn)場發(fā)布的大規(guī)模光纖光柵傳感器陣列樣品總長10米，由1000個光纖光柵組成，每個光纖光柵傳感器長度僅為0.5毫米，間距10毫米。1.光的衍射現(xiàn)象2.菲涅爾半波帶法3.夫瑯禾費衍射4.光柵衍射感謝楊瑞臣【查閱資料】查閱資料，了解薄膜材料的其他應(yīng)用。【作業(yè)】PX13-X；13-X授課教師XXX第十三章波動光學(xué)第五節(jié)光的衍射第六節(jié)光的偏振第七節(jié)旋光現(xiàn)象第十三章波動光學(xué)13.3薄膜干涉掌握光的偏振的定義。掌握馬呂斯定律。了解反射光和折射光的偏振。學(xué)

習(xí)

要

求情境與問題偏振鏡在攝影中是不可或缺的工具，它能夠幫助攝影師控制光線方向、提高照片色彩飽和度和畫質(zhì)，讓照片更加清晰、明亮和飽滿。下圖是分別為使用（左）和未使用（右）偏振鏡的拍攝效果。偏振鏡的工作原理是什么呢？一、光的偏振狀態(tài)光波是特定頻率范圍的電磁波，其電場矢量E和磁場矢量H相互垂直，且均垂直于傳播方向，即電磁波是橫波。由于光波對物質(zhì)的感光作用和生理作用主要是由電場矢量E引起的，因此電場矢量又叫光矢量。光矢量的振動方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚ΨQ性叫做偏振。在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，光矢量可能有不同的振動狀態(tài)，各種振動狀態(tài)通常稱為光的偏振態(tài)。就其偏振狀態(tài)加以區(qū)分，光可以分為三類：非偏振光、完全偏振光(簡稱偏振光)和部分偏振光。非偏振光非偏振光在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，光矢量的分布各向均勻，且各個方向光矢量的振幅都相同，這種光又叫自然光。常根據(jù)振動分解的道理，用兩個相互垂直且振幅相等的光振動來表示自然光。普通光源里大量原子或分子同時發(fā)光，且各個原子或分子每次發(fā)出的光波列的初相及光振動方向都是隨機的，因此普通光源發(fā)出的光都是自然光。完全偏振光如果在垂直于其傳播方向的平面內(nèi)，光矢量E只沿一個固定的方向振動，這種光叫做線偏振光，簡稱偏振光，是完全偏振光的一種。圖中是線偏振光的圖示方法，其中短線表示光矢量在紙面內(nèi)，點表示光矢量與紙面垂直。完全偏振光完全偏振光還包括橢圓偏振光和圓偏振光。這類偏振光在沿著傳播方向前進時，其光矢量E會繞著傳播方向均勻轉(zhuǎn)動。如果光矢量末端在垂直于傳播方向的平面上描繪出的軌跡呈橢圓形，則為橢圓偏振光；如果描繪出的軌跡呈圓形，則為圓偏振光。部分偏振光部分偏振光介于偏振光與自然光之間的狀態(tài)，其中含有自然光和偏振光兩種成分。一般地，部分偏振光都可看成是自然光和線偏振光的混合。自然界中的許多光都是部分偏振光，例如仰頭看到的“天光”和俯首看到的“湖光”就都是部分偏振光。二、馬呂斯定律實驗室里獲得線偏振光的器件叫做偏振片。偏振片是用人工方法制成的特殊薄膜。晶體（如硫酸金雞鈉鹼）對相互垂直的兩個光振動分量具有選擇吸收的性能，稱為二向色性。將這種晶體涂敷于透明薄片上，就成為偏振片。使得它只允許透過某一特定方向的光振動（此方向稱為偏振化方向），而吸收與其垂直的光振動。偏振片還可以用來檢查某一束光是否為偏振光，即作為檢偏器。如圖,使透過P1形成的線偏振光通過偏振片P2，如果將P2繞光的傳播方向慢慢轉(zhuǎn)動，透過P2的光強將隨著P2轉(zhuǎn)動而變化。當P2的偏振化方向平行于入射光的光矢量時，透過P2的光強最強；當P2的偏振化方向垂直于入射光的光矢量時，通過P2的光強為零，稱為消光。將P2旋轉(zhuǎn)一周時，透射光光強出現(xiàn)兩次最強，兩次消光。這種情況只有在入射到P2上的光是線偏振光時才會發(fā)生，因此成為識別線偏振光的依據(jù)。由起偏器產(chǎn)生的偏振光經(jīng)過檢偏器后，光強如何變化呢？設(shè)A1為線偏振光的光矢量振幅，當通過P1的線偏振光的光矢量方向與檢偏器偏振化方向成θ角時，透過檢偏器P2的光矢量振幅A應(yīng)為A1在偏振化方向的投影，即A=A1cosθ。因此，以I1表示檢偏器的入射光強，則其透射光強I為

例1：一強度為I0的自然光相繼通過兩偏振化方向夾角為30°的偏振片，求出射光的強度。

三、反射光與折射光的偏振當自然光在兩種各向同性介質(zhì)的分界面上發(fā)生反射和折射時，光的傳播方向和偏振狀態(tài)都要發(fā)生變化。一般情況下，反射光和折射光不再是自然光，而是部分偏振光。反射光中垂直于入射面的光振動較強，折射光中平行于入射面的光振動較強。理論和實驗都證明，反射光的偏振化程度和入射角有關(guān)。當入射角等于某一特定值i0時，反射光是光振動垂直于入射面的線偏振光，該入射角i0稱為起偏角或布儒斯特角。

知識拓展光的偏振應(yīng)用1.觀看3D電影時要戴一副特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對偏振向互相垂直的偏振片。3D電影用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝，制成電影膠片。放映時，通過兩個放映機，把攝影機拍攝的膠片同步放映，使兩幅圖像重疊在銀幕上。如果用眼睛直接觀看，看到的畫面是模糊不清的，要看到3D效果，需要在每架電影機前裝一塊偏振片，其作用相當于起偏器。這樣從兩架放映機射出的光，就變成了偏振光。測量與物理偏振光譜儀偏振光譜儀具有高精度、非接觸、無損傷的特點，在材料科學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、物理等多個領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。其主要利用偏振光通過介質(zhì)時，與介質(zhì)相互作用而引起偏振態(tài)的變化。通過測量偏振光斜射入表面或兩種介質(zhì)的界面時其偏振態(tài)的變化，可以用于研究材料的光學(xué)性質(zhì)，如吸收、旋光和移相等參數(shù)；還可以測量薄膜材料的折射率和厚度，材料的微結(jié)構(gòu)信息，以及研究晶體的折射率、厚度、吸收度等參數(shù)。1.光的偏振2.馬呂斯定律3.布儒斯特角