偏振光基础原理ppt课件.pptx

偏振光基础原理
12/31/2021
张文凯

光的电磁学基础
光的偏振
12/31/2021
光的电磁学基础
Maxwell方程组
电磁波的传播
光波与电磁波
12/31/2021
偏振光基础原理
12/31/2021
张文凯

光的电磁学基础
光的偏振
12/31/2021
光的电磁学基础
Maxwell方程组
电磁波的传播
光波与电磁波
12/31/2021

Maxwell
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，英国物理学家、数学家。科学史上，称牛顿把天上和地上的运动规律统一起来，是实现第一次大综合，麦克斯韦把电、光统一起来，是实现第二次大综合，因此应与牛顿齐名。1873年出版的《论电和磁》，也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。没有电磁学就没有现代电工学，也就不可能有现代文明。
12/31/2021
James Clerk Maxwell
1831-1879
Maxwell方程组
12/31/2021

由Maxwell方程我们可以知道
电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，电流会产生磁场，变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变。
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v
0
H
E
电磁波传播
12/31/2021

光矢量
从波动光学的观点看，光是极高频的电磁波。通常所说的光扰动或光振动是指光的电场强度E和磁场强度B。由于光许多方面的效应主要通过其电场的作用表现出来，所以常把光波的电场强度E（矢量）成为光矢量。光的振动可简单理解为随时间变化和空间变化的光矢量。
光是横波
由于光波属于电磁波，
光矢量振动方向与传播
方向垂直，因此光是一种横波。
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横波振动与传播方向垂直
光的偏振
偏振现象
相干偏振
非相干偏振
12/31/2021


定义：偏振是指波在与传播方向垂直的
某些方向上振动较强，而另一些方向
（通常是垂直方向）则较弱甚至没有
振动的现象。

光波是横波，在与光传播方向相垂直的方向上光矢量的振动强度存在不均匀现象。所以光波具有偏振性。
最常见的偏振光有五种
自然光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光、线偏振光。
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线偏振
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当偏振光的X，Y分量相位有固定关系时，合成的光矢量为线偏振，圆偏振及椭圆偏振。当相位无固定关系时，合成的光矢量为自然光和部分偏振光
（1）自然光
一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、无固定相位关系的线偏振光。
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没有优势方向
自然光的分解
（2）部分偏振光
部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、无固定相位关系的线偏振光。
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部分偏振光的分解

部分偏振光
补充
什么是偏振
定义：偏振是指波在与传播方向垂直的
某些方向上振动较强，而另一些方向
（通常是垂直方向）则较弱甚至没有
振动的现象。
光是怎么样产生的？
12/31/2021
怎么理解？？
光的波粒二象性
光既是一种粒子，也是一种波。在不同的条件
下表现出不同的特性。光具有波粒二象性。
光的产生
电子在不同能级之间的跃迁会产生不同
频率的光，每次都是一份份的发出的。
称为光量子。
因此，初始状态的每份光振动方向不同，
是随机分布的。可利用不同的光源产生
不同状态的光。
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