2021-2022学年高二物理竞赛课件：反射和折射光的偏振、布儒斯特定律.pptx

反射和折射光的偏振、布儒斯特定律
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反射和折射光的偏振、布儒斯特定律
一、反射和折射时光的偏振
自然光反射和折射后成为部分偏振光
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n1
n2
反射和折射光的偏振、布儒斯特定律
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反射和折射光的偏振、布儒斯特定律
一、反射和折射时光的偏振
自然光反射和折射后成为部分偏振光
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n1
n2
i
i
r
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S 分量
P 分量
反射光垂直入射面的分量（S）比例大，
折射光平行入射面的分量（P）比例大，
入射角i 变
反射、折射光的偏振度也变。
例1：两偏振片装置成起偏和检偏器，它们偏振化方向成300角，以自然光入射，求
（1）I:I0=?
（2）中间放入第3片偏振片，与第一片的偏振化方向成600角，与第二片成300角，求I:I0=?
1
2
3
汽车车灯与窗玻璃用同一偏振化方向的透明膜
1）防止对面来的灯光耀眼
原理：利用人眼的双眼效应
制成偏光眼镜，可观看立体电影。
在两块正交偏振片 之间插入另一块偏振片 ，光强为 的自然光垂直入射于偏振片 ，讨论转动 透过 的光强 与转角的关系 .
例2
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i = i0 时，反射光只有S分量：
i0 — 布儒斯特角（Brewster angle）或 起偏角
i0 +r0 = 90
由
得布儒斯特（Brewster）定律 （1812年）
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n1
n2
i0
i0
r0
线偏振光
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S
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例：外腔式激光管加布儒斯特窗减少反射损失
则：
若 n1 = （空气），
n2 =（玻璃），
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i0
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i0
i0
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激光输出
布儒斯特窗
M1
M2
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i0
垂直分量损耗大，不能形成激光，但平行分量能形成激光。
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有反射光干扰的橱窗
在照相机镜头前加偏振片消除了反射光的干扰
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对布儒斯特定律的定性解释：
折射光波在第二种介质中激起电子做受迫振动，振动方向沿光矢量方向。振动的原子可看做是电偶极子辐射次波，这些次波传回第一种介质相干叠加形成反射波。
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n1
n2
i0
i0
r0
线偏振光
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S
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P
当以布儒斯特角入射时，反射光垂直于折射光。在入射点处，P分量的振动方向正好沿着反射光线的方向，因电磁波是横波，所以反射光只有S分量。
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二、玻璃片堆起偏
1、起偏：
当 时反射光是线偏振的，可用来起偏。
但单次反射的反射光强太低（只占15％），而且方向发生变化，使用不方便。因此更多利用 时的折射光起偏，并采用玻璃片堆增大透射光的偏振度。
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i0
接近是线偏振光
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玻璃片堆
线偏振光
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若反射光光强不变
 入射光是自然光；
若反射光光强变且有消光