反射和折射时光的偏振
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05-20-03
反射和折射时光的偏振


反射、折射——获得偏振光的又一方法

 

 

 




  布儒斯特定律
  自然光在两种各向同性介质分界面上反射、折射时,反射光和折射光都是部分偏振光。反射光中垂直振动多于平行振动,折射光中平行振动多于垂直振动。(图示
  当入射角满足关系式
              
                                 (1)

时,反射光为振动垂直于入射面的线偏振光,该式称为布儒斯特定律,为起偏振角或布儒斯特角。此时折射光偏振化的强度最强,但它不是完全偏振光。
  推论:当光线以起偏振角入射时,反射光和折射光的传播方向互相垂直,即:,式中为折射角。   (证明及图示

  光的双折射
  一束入射光在各向异性介质的界面折射时,产生两束折射光的现象称为双折射现象。其中一束折射光始终在入射面内,且遵守折射定律,称为寻常光,简称光。另一束折射光一般不在入射面内,也不遵守折射定律,沿不同方向有不同的折射率,称为非常光,简称光。甚至在入射角,即垂直入射时,寻常光沿原方向前进,而非常光一般不沿原方向前进
  因为折射率决定于光在介质中的速度,所以光在晶体中的光速则随传播方向而改变。图示
  光和光都是偏振光。
  光轴与主截面
  在晶体中存在着一个特殊的方向,当光线在晶体内沿着这个方向传播时,不发生双折射,即光和光的折射率相等。这个特殊的方向称为晶体的光轴。只有一个光轴的晶体,称为单轴晶体(比如方解石、石英等);有些晶体具有两个光轴,称为双轴晶体(比如云母、硫磺等)。
  包含光轴与晶面法线的平面为主截面
  光主平面和光主平面
  由光轴和光组成的平面为光主平面。光振动面垂直于主平面。由光轴和光组成的平面为光主平面。光的振动面平行于主平面。当入射面与主截面重合时,两主平面均与主截面重合。光、光振动相互垂直。  图示
  利用晶体的双折射现象,用方解石晶体可以制成一种起偏棱镜(尼科耳棱镜)。

参考书目