当前课程知识点:大学物理 > 第十三章 波动光学基础 > 13.3 光的偏振 > 光的偏振态
同学你好
这节课我们介绍光的偏振态这一概念
由光的电磁理论可知
光是一种电磁波
如图所示
其由变化的电场和磁场组成
对于平面简谐电磁波
其电场强度矢量可写为
其中的磁场强度
可见电场强度和磁场强度
是同相位 同步调变化的
实验表明
能引起人眼和仪器响应的
是电磁波中的电场强度矢量
因此我们称光波中的电场强度矢量为光矢量
由图中还可以看出
光矢量的方向垂直于光的传播方向
因此光波是横波 具有偏振特性
下面我们来介绍光的偏振态
普通光源发出的光
在垂直于光传播方向的平面内
沿各个方向的光矢量都有
而且各向均匀分布 振幅相等
各光矢量间无确定相位关系
这种光叫自然光或非偏振光
自然光可以用相互垂直的两个振幅相等
无确定相位关系的光振动来表示
如图所示
其中的点表示垂直于纸面的光振动
其中的短线表示平行于纸面的光振动
两个振动方向上能量相等
都等于总能量的1/2
如果光矢量只沿着某一固定方向振动
这样的光称为线偏振光
线偏振光的光振动方向
和光传播方向构成的平面称之为振动面
如图所示可以用点或者短线来表示线偏振光
这个表示振动方向在纸面内的线偏振光
这个表示振动方向垂直于纸面的线偏振光
如果某一方向的光振动
比与之垂直方向上的光振动占优势
这样的光称为部分偏振光
如图所示
上面的图表示平行于纸面的光振动
比垂直于纸面的光振动要多
下边的表示
垂直于纸面的光振动比平行于纸面的光振动多
如果在垂直于光传播方向的平面内
只有一个光矢量随时间以角速度ω旋转
其末端的轨迹是椭圆
在某一固定时刻T0
光线传播方向上
各点对应的光矢量末端的轨迹是螺旋线
这种光称为椭圆偏振光
当其末端轨迹是圆时称为圆偏振光
在迎着光的方向观察
光矢量逆时针转动的称之为左旋光
反之称为右旋光
这次课给大家介绍了光的偏振态
我们有三种偏振光
线偏振光 部分偏振光和椭圆偏振光
-1.1 质点运动状态的描述
--1.1.2 讨论
-1.2 圆周运动
--自然坐标系
--1.2.2 讨论
-1.3 习题
-作业 质点运动学
-2.1 牛顿运动定律及其应用
--运动与力
--2.1.2 讨论
-2.2 习题
-作业 牛顿运动定律
-3.1 功和动能定理
--3.1.2 讨论
-3.2 势能和机械能守恒
--3.2.2 讨论
-3.3 习题
-作业 功和能
-4.1 动量定理和动量守恒定律
--4.1.2 讨论
-4.2 习题
-作业 冲量和动量
-5.1 角动量和角动量定理
--角动量
--5.1.2 讨论
-5.2 刚体的转动惯量
--刚体的转动惯量
-5.3 转动定律
-5.4 转动中的功和能
--转动中的功和能
-5.5 习题
-作业 刚体力学基础
-6.1 简谐运动
--简谐运动方程
--6.1.3 讨论
-6.2 简谐运动的合成
--简谐运动的合成
-6.3 阻尼振动 受迫振动和共振
-6.4 习题
-作业 机械振动基础
-7.1 简谐波
--简谐波的波函数
-7.2 波的干涉
--波的干涉
--7.2.2 驻波
-7.3 多普勒效应
-7.4 习题
-作业 机械波
-8.1 热力学第一定律
--热容和摩尔热容
--绝热过程
--循环效率的计算
--卡诺循环
-8.2 热力学第二定律
-作业 热力学
-9.1 压强 温度和理想气体状态方程
--理想气体的压强
--温度的统计解释
-9.2 分子热运动的统计规律
-作业 气体动理论
-10.1 电场和电场强度
--重点、难点指导
--高斯定理
--作业 电场和电场强度叠加
-10.2 电势能和电势
--重点、难点指导
--电势
--电势的计算
--电势梯度
--作业 电势和电势能
-10.3 静电场中的导体
--重点、难点指导
--尖端放电
--作业 静电场中的导体
-10.4 静电场中的电介质
--重点、难点指导
--电容 静电场能量
--作业 静电场中的电介质
-11.1 磁场和磁感应强度
--重点、难点指导
--磁场和磁感应强度
--毕奥-萨伐尔定律
--磁场中的积分定理
--作业 稳恒磁场的磁感应强度
-11.2 磁力作用
--重点、难点指导
--作业 磁力
-11.3 磁介质
--重点、难点指导
--磁场中的磁介质
--作业 磁介质
-12.1 电磁感应的基本规律
--动生电动势
--感生电场的计算
-12.2 互感、自感和磁能
--互感 自感
--磁场能量
--位移电流
-作业 电磁感应
-13.1 光的干涉
--重点、难点指导
--相干光
--杨氏双缝干涉
--讨论
--等倾干涉
--等厚干涉
--作业 光的干涉
-13.2 光的衍射
--重点、难点指导
--单缝夫琅禾费衍射
--光栅衍射
--作业 光的衍射
-13.3 光的偏振
--重点、难点指导
--光的偏振态
--马吕斯定律
--布儒斯特定律
--作业 光的偏振