Презентация на тему Поляризация света

Содержание

Слайд 2

02

Световые (электромагнитные) волны –
поперечны, т.е. силовые векторы

§§ Линейная поляризация

02 Световые (электромагнитные) волны – поперечны, т.е. силовые векторы §§ Линейная поляризация

Слайд 3

называется плоско(-)поляризованным

или линейно(-)поляризованным.

03

называется плоско(-)поляризованным или линейно(-)поляризованным. 03

Слайд 4

04

Деполяризованное излучение является

Частично поляризованный свет

можно рассматривать как смесь
естественного

и линейно

04 Деполяризованное излучение является Частично поляризованный свет можно рассматривать как смесь естественного
поляризованного излучения.

называется естественным.

Слайд 5

05

Частично поляризованный
свет характеризуется тем,

Круговая (эллиптическая)

левая

правая

05 Частично поляризованный свет характеризуется тем, Круговая (эллиптическая) левая правая

Слайд 6

06

§§ Поляризаторы

Линейно поляризованное излучение можно получить с помощью поляризаторов

– устройств, которые

06 §§ Поляризаторы Линейно поляризованное излучение можно получить с помощью поляризаторов –
свободно пропускают колебания,

и полностью задерживают колебания,
перпендикулярные этой плоскости.

параллельные выделенной
плоскости (плоскости пропускания)

Слайд 8

08

С помощью поляризатора можно
анализировать состояние поляризации
излучения.

В этом случае устройство называют анализатором.

Рассмотрим

08 С помощью поляризатора можно анализировать состояние поляризации излучения. В этом случае
частично поляризованное
излучение с помощью анализатора.

– интенсивность
падающего на
поляризатор излучения

Слайд 9

Степень поляризации

P = 0 – для естественного света и
круговой поляризации.

P

Степень поляризации P = 0 – для естественного света и круговой поляризации.
= 1 – для линейной поляризации.

0 < P < 1 – для частично
поляризованного излучения
и эллиптической
поляризации.

09

Слайд 10

Пусть на анализатор падает
линейно поляризованное излучение.

10

Пусть

тогда

– закон Малюса

§§ Закон Малюса

Пусть на анализатор падает линейно поляризованное излучение. 10 Пусть тогда – закон Малюса §§ Закон Малюса

Слайд 11

Рассмотрим еще один способ получения
поляризованного излучения из
естественного света.

В пленку (целлулоид или желатин)
вводят

Рассмотрим еще один способ получения поляризованного излучения из естественного света. В пленку
вещество с «длинными»
молекулами

11

§§ Поляроиды

Слайд 12

Если такие молекулы подвижны, то
прикладывая электрическое поле в
различных направлениях, можно
изменять ориентацию плоскости
пропускания

12

Если такие молекулы подвижны, то прикладывая электрическое поле в различных направлениях, можно

Слайд 13

13

амплитуда преломленной и
отраженной волны определяется
из уравнений Максвелла

§§ Поляризация при отражении

13 амплитуда преломленной и отраженной волны определяется из уравнений Максвелла §§ Поляризация при отражении

Слайд 14

излучение становится
полностью поляризованным в плоскости,
перпендикулярной плоскости падения

Формулы Френеля для отраженной

излучение становится полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения Формулы Френеля для отраженной волны: 14
волны:

14

Слайд 15

отражение от оптически
менее плотной среды происходит
без скачка фазы,

15

Из

отражение от оптически менее плотной среды происходит без скачка фазы, 15 Из
закона преломления следует

– закон Брюстера

Поляризация проходящих лучей не
полная (P ~ 15%).

а от более плотной
– происходит скачок фазы на π
(т.е. потеря полуволны).

Слайд 16

§§ Двойное лучепреломление

Большинство кристаллов оптически
анизотропные, т.е. их оптические
свойства в разных направлениях
не

§§ Двойное лучепреломление Большинство кристаллов оптически анизотропные, т.е. их оптические свойства в
одинаковы.

16

Слайд 17

При прохождении света через такие
кристаллы наблюдается явление
двойного лучепреломления.

Падающий на кристалл луч

При прохождении света через такие кристаллы наблюдается явление двойного лучепреломления. Падающий на
разделяется
на два, распространяющихся в разных
направлениях с различной скоростью.

17

Слайд 18

Двулучепреломляющие кристаллы
бывают одноосные и двуосные.

Оптически одноосными называют
кристаллы,

Оптическая ось – не

Двулучепреломляющие кристаллы бывают одноосные и двуосные. Оптически одноосными называют кристаллы, Оптическая ось
отдельная линия
(как, например, ось вращения или
симметрии), а именно определенное
направление в кристалле.

18

свойства которых обладают
симметрией относительно некоторого
направления, называемого оптической
осью кристалла.

Слайд 19

При распространении света вдоль
оптической оси разделения луча не
происходит.

Если вырезать пластинку вдоль оси,

При распространении света вдоль оптической оси разделения луча не происходит. Если вырезать
то
разделение лучей происходит и при
нормальном падении:

19

Слайд 20

и оптическая ось, называется главным сечением (главной плоскостью).

Главное сечение – это

и оптическая ось, называется главным сечением (главной плоскостью). Главное сечение – это
не какая-то
определенная плоскость, а целое
семейство параллельных плоскостей.

20

Слайд 22

Луч, в общем случае, разделяется на два:

o (ordinary) – обыкновенный луч

подчиняется

Луч, в общем случае, разделяется на два: o (ordinary) – обыкновенный луч
закону преломления

поляризован «перпендикулярно»
главной плоскости кристалла

2) e (extra ordinary) - необыкновенный

Для него показатель преломления
зависит от направления
распространения.

Поляризован || главной плоскости

22

Слайд 23

Примеры одноосных кристаллов

а) CaCO3 (кальцит, исландский шпат)

no = 1.66, ne = 1.48

Примеры одноосных кристаллов а) CaCO3 (кальцит, исландский шпат) no = 1.66, ne
… 1.66

б) SiO2 (кварц)

23

no = 1.544,
ne = 1.544 … 1.553

Слайд 24

Например, пластинка турмалина
толщиной 1 мм

или герапатита
(серно-кислый йод-хинин) толщиной
0,1 мм

Например, пластинка турмалина толщиной 1 мм или герапатита (серно-кислый йод-хинин) толщиной 0,1
практически полностью
поглощают обыкновенный луч.

24

§§ Оптический дихроизм

Слайд 25

Обычно такие кристаллы обладают и
селективным (избирательным)
по длине волны поглощением.

25

Турмалин (эльбаит):

Обычно такие кристаллы обладают и селективным (избирательным) по длине волны поглощением. 25 Турмалин (эльбаит):

Слайд 26

26

Разрезана по диагонали и склеена
веществом с показателем преломления
между no и ne

26 Разрезана по диагонали и склеена веществом с показателем преломления между no
(смола канадской пихты)

Для «разведения» лучей из прозрачных кристаллов изготовляют призмы (1–P ≈ 10–6)

Призма Глана имеет форму кубика.

§§ Призмы Николя и Глана

Слайд 27

Двойное лучепреломление обусловлено
анизотропией кристалла

Построим волновые поверхности для
o и e лучей.

27

– зависимостью
скорости

Двойное лучепреломление обусловлено анизотропией кристалла Построим волновые поверхности для o и e
распространения и показателя
преломления

от направления
распространения волны.

§§ ВП в одноосном кристалле

Слайд 28

Для обыкновенного луча n, а значит и
скорость распространения υ,

Для необыкновенного, ВП

Для обыкновенного луча n, а значит и скорость распространения υ, Для необыкновенного,
– эллипсоид
вращения с осью, совпадающей с
оптической осью кристалла.

28

одинаковы
для всех направлений и волновая
поверхность – сфера.

Слайд 29

Фазовые скорости для o и e лучей
отличаются и возможны два случая:

положительный
кристалл

отрицательный
кристалл

29

Фазовые скорости для o и e лучей отличаются и возможны два случая:

Слайд 30

Определим направления o и e лучей
для «—» кристалла

Пусть плоский волновой фронт

Определим направления o и e лучей для «—» кристалла Пусть плоский волновой
падает
на поверхность одноосного кристалла.

30

Слайд 31

Комментарии к рисунку:

Волновой фронт в кристалле тоже
плоский

Построим сферу и эллипс,
соответствующие

Комментарии к рисунку: Волновой фронт в кристалле тоже плоский Построим сферу и
обыкновенному и
необыкновенному лучу.

Преломленные лучи проходят через
точку касания огибающей и
соответствующей волновой поверхности.

31

Слайд 32

В таких кристаллах есть два
направления, в которых свет не
разделяется на

В таких кристаллах есть два направления, в которых свет не разделяется на
два луча (две опт. оси).

В двуосных кристаллах два луча –
необыкновенные,

Волновые поверхности –
пересекающиеся эллипсоиды.

32

т.е. показатели
преломления для них зависят от
направления распространения в
кристалле.

§§ Двуосные кристаллы

Слайд 33

§§ Наведенная анизотропия

Кристаллы – естественные
анизотропные среды.

Оптически изотропные среды (стекло,
жидкости) становятся анизотропными
при

§§ Наведенная анизотропия Кристаллы – естественные анизотропные среды. Оптически изотропные среды (стекло,
односторонней деформации
или помещении их в силовое поле.

Время появления (исчезновения)
анизотропии ~10–10 сек.

33

фотоупругость, эффект Керра,
эффект Фарадея и пр.

Имя файла: Презентация-на-тему-Поляризация-света.pptx
Количество просмотров: 589
Количество скачиваний: 3