四、光的偏振

　　1、光的偏振狀態

　　(1)自然光(非偏振光)：在垂直于其傳播方向的平面內，沿各方向振動的光矢量都有，平均來講，光矢量的分布各向均勻，而且各方向光振動的振幅相同。自然光可分解為兩個振動方向相互垂直、振幅相等、無固定相位差的振動。

　　(2)自然光的表示法：

　　2、線偏振光

　　振動面――偏振光的振動方向和傳播方向所組成的平面。

　　光矢量只在一個固定平面內沿一個固定方向振動的光叫線偏振光(或平面偏振光、完全偏振光)。

　　線偏振光的表示法：

　　3、部分偏振光

　　部分偏振光----介于自然光和偏振光之間的光,含有自然光和偏振光兩種成分. 部分偏振光可分解為兩束振動方向相互垂直、不等幅、不相干的線偏振光。

　　部分偏振光的表示法：

　　4、馬呂斯定律

　　若起偏振器的偏振化方向與檢偏振器的偏振化方向之間的夾角為α，通過其偏振器后的偏振光的強度為I0，通過檢偏振器后的偏振光的強度為I,則：I=I0cos2α.

　　5、反射和折射時光的偏振

　　(1)反射和折射時光的偏振

　　自然光以入射角i自折射率為n1的介質射向折射率為n2的介質交界面。將自然光以入射面為基準(由入射限于兩種介質分界面的法線所組成的平面)，正交分解為垂直于入射面的光振動(以點表示)和平行于入射面的光振動(以短線表示)，在分界面上反射的反射光為垂直也入射面的光振動較強的部分偏振光，折射光為平行于入射面的光振動較強的部分偏振光，它們的偏振程度與入射角有關。

　　(2)布儒斯特定律

　　當入射角為一特殊角i0,滿足時，反射光為完全偏振光，振動方向垂直入射面而且i0+r0=90°，即折射線垂直于反射線。

　　6、雙折射現象

　　光通過各向異性晶體，出現兩束折射光線，這種現象稱為雙折射現象。其中一束光線遵從折射定律，成為尋常光線，用o表示，也稱e光。出現雙折射的原因是由于o光和e光在晶體中沿各個方向的傳播速度不同(因而折射率也不同)

　　(1)幾個概念

　　晶體的光軸――在光學各向異性晶體內部有一確定的方向，沿這一方向，o光和e光的傳播速度相等，這一方向稱為晶體的光軸。沿光軸方向傳播的光不產生雙折射。

　　晶體的主截面――晶體表面的法線與晶體光軸構成的平面

　　光線的主平面――晶體中光的傳播方向與晶體光軸構成的平面叫該束光的主平面。

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