§7-1偏振光和自然光 从自然光中获得线偏振光的方法: 般有四种 ■A:利用反射和折射B:利用二向色性 C:利用晶体的双折射 D:利用散射 ■本节只讨论A、B两种方法 ■D在§1-10中己讨论过:(偏振度与0角有关) 当0=π/2时,可得完全线偏光; 在下一节讨论
§7－1偏振光和自然光 ◼二、从自然光中获得线偏振光的方法： ◼一般有四种： ◼A：利用反射和折射 B：利用二向色性 ◼C：利用晶体的双折射 D：利用散射 ◼本节只讨论 A、B两种方法； ◼D在§1－10中己讨论过：（偏振度与θ角有关） 当θ＝π/2时，可得完全线偏光； ◼C、在下一节讨论
§7-1偏振光和自然光 1由反射和折射产生线偏振光。 雪自然光在介质分界面上的反射和折射时,可 以把它分解成两部分,即平行于入射面的分 量P波和垂直于入射面的S波。 由于这两个波的反射系数不同,则反射光和 折射光一般地就成为部分偏振光。 ■当入射光的入射角等于布儒斯等角时,反射 光成为线偏振光。r=-(-2) sin(1-62 8(61+b, sin(1+02 2 sin 0. cos 0 2 sin 6. cos e sn(a+2)cos(01-02) sin(0,+0
§7－1偏振光和自然光 ◼1.由反射和折射产生线偏振光。 ◼自然光在介质分界面上的反射和折射时，可 以把它分解成两部分，即平行于入射面的分 量P波和垂直于入射面的S波。 ◼由于这两个波的反射系数不同，则反射光和 折射光一般地就成为部分偏振光。 ◼当入射光的入射角等于布儒斯等角时，反射 光成为线偏振光。 ( ) ( ) 1 2 1 2 + − − = tg tg rp ( ) ( ) 1 2 1 2 2 1 sin cos 2sin cos + − t p = ( ) ( ) 1 2 1 2 sin sin + − rs = − ( ) 1 2 2 1 sin 2sin cos + t s =
§7-1偏振光和自然光 ■根据此原理:可以利用玻璃来获得线偏振光 如图7—2所示的外腔式气体激光器,将激光 管两端的透射窗B1,B2安置成使入射光的入 射角成为布儒斯特角。此时: ≠0Rs≈15% 。∏输出 0Rn=0 则谐振腔中不能对S波起振(损失大,不能 满足阈值条件),而只对P波起振。 ■故输出的激光将只包含P波成份
§7－1偏振光和自然光 ◼根据此原理：可以利用玻璃来获得线偏振光。 如图7－2所示的外腔式气体激光器，将激光 管两端的透射窗B1，B2安置成使入射光的入 射角成为布儒斯特角。此时： ◼则谐振腔中不能对S波起振（损失大，不能 满足阈值条件），而只对P波起振。 ◼故输出的激光将只包含P波成份。 r s ≠0 Rs≈15% r p=0 RP = 0 M1 B1 B2 M2 输出
§7-1偏振光和自然光 此方法的缺点: ■以布儒斯特角入射时,反射光虽是线偏振光, 但强度太小;透射光强度虽大,但偏振度太 小,为此可用多片玻璃叠合成片堆,并使入 射角等于布儒斯特角。如图7-3所示。 按照玻璃片堆的原理,可以制成一种叫做偏 振分光镜的器件。如图7-4所示 为了使透射光获得最大偏振度, 应适当选择膜层的折射率, 使光线在相邻膜层界面上的入射角等于布儒 斯特角
§7－1偏振光和自然光 ◼此方法的缺点： ◼以布儒斯特角入射时，反射光虽是线偏振光， 但强度太小；透射光强度虽大，但偏振度太 小，为此可用多片玻璃叠合成片堆，并使入 射角等于布儒斯特角。如图7－3所示。 ◼按照玻璃片堆的原理，可以制成一种叫做偏 振分光镜的器件。如图7－4所示。 ◼为了使透射光获得最大偏振度， 应适当选择膜层的折射率， 使光线在相邻膜层界面上的入射角等于布儒 斯特角
§7-1偏振光和自然光 即:nin45=n2sin0 且n2sin0=n;sn(900)→tg0=n1/n 由此: 2nt 此为玻璃折斯率n3和两种介质膜的折射率 n1n2之间应当满足的关系式: ■使用白光时,考虑色散影响,冰晶石 Na3AF)色散极小,则: 2 n,+ n3玻璃,n2硫化锌
§7－1偏振光和自然光 ◼ 即：n3 sin450=n2 sinθ ◼ 且 n2 sinθ＝n1 sin(900 -θ) →tgθ=n1/n2 ◼ 由此： ◼ 此为玻璃折斯率n3和两种介质膜的折射率 n1 ,n2之间应当满足的关系式： ◼ 使用白光时，考虑色散影响，冰晶石 （Na3AlF6）色散极小，则： ◼ n3玻璃，n2硫化锌 2 2 2 1 2 2 2 2 1 3 2 n n n n n + = ( ) 3 2 2 2 2 2 1 3 1 3 2 n n n n n + =