1、11-11反射光和折射光的偏振11-11 Polarization by Reflection反射反射和折射时光的偏振和折射时光的偏振一一.现象现象 自然光经界面反射和折射，自然光经界面反射和折射，反射光和折射光变为反射光和折射光变为部分偏振光部分偏振光，反射光中以振动方向垂直于反射光中以振动方向垂直于入射面入射面的为的为主主，折射光中以振动方向平行于入射面的为主（即在折射光中以振动方向平行于入射面的为主（即在入射面内）：入射面内）：这一现象是马吕这一现象是马吕斯于斯于1808年发现年发现的。的。n1n22第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏
2、振物理学物理学第五版第五版(1)入射面入射面 入射光线入射光线和法线所成的平面和法线所成的平面.(2)反射光反射光 部分部分偏振光，垂直于入射面偏振光，垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动的振动大于平行于入射面的振动.光反射与折光反射与折射时的偏振射时的偏振空气空气i1ni玻璃玻璃2n3第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振物理学物理学第五版第五版(3)折射光折射光 部分部分偏振光，平行于入射面偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射的振动大于垂直于入射面的振动面的振动.理论和实验证明理论和实验证明：反射光的偏振化程度：反射光的偏振化程度
3、与入射角有关与入射角有关.空气空气i1ni玻璃玻璃2n4二二.布儒斯特定律布儒斯特定律（1815年）年）(1)反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面;(2)折射光为部分偏振光折射光为部分偏振光120tannni 时，时，0i0i1n玻璃玻璃2n空气空气1812年布儒斯特发现，年布儒斯特发现，当入射角满足：当入射角满足：自然光自然光线偏振光线偏振光部分偏振光部分偏振光说明：说明：入射角大于或者小于布儒斯特角时，反射光都入射角大于或者小于布儒斯特角时，反射光都是部分偏振光是部分偏振光5(1)当入射角为布儒斯特角时，反射光和当入射角为布儒斯特角时，反射光和折射光
4、互相垂直折射光互相垂直.120sinsinnni00120cossintaniinni)2cos(sincos0i20i讨论讨论n2n10ir6首首 页页 上上 页页 下下 页页退退 出出不同入射角，反射光和折射光的偏振方向不同入射角，反射光和折射光的偏振方向12/6/20227第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振物理学物理学第五版第五版tan)2tan(cot0210inni1n 2n玻玻璃璃0i0i1n玻璃玻璃2n0i (2)根据光的根据光的可逆性可逆性，当入射光以，当入射光以 角角从从 介质入射于界面时，此介质入射于界面时，此 角即为
5、布儒角即为布儒斯特角斯特角.2n 8第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振物理学物理学第五版第五版讨论讨论（1）讨论光线的反射和折射）讨论光线的反射和折射(起偏角起偏角 )0i0i0i0iiii9例例 2 2如图所示，一自然光自空气射到一块平板玻璃上，设入如图所示，一自然光自空气射到一块平板玻璃上，设入射角为起偏角，则在界面射角为起偏角，则在界面2 2处的反射光透过玻璃后的光线处的反射光透过玻璃后的光线2 2中振中振动方向是动方向是（A A）垂直于纸面，）垂直于纸面，（B B）平行于纸面，）平行于纸面，（C C）以上两个方向的振动均有，）以上
6、两个方向的振动均有，（D D）光线）光线2 2不存在。不存在。解：由布儒斯特定律解：由布儒斯特定律120nntgi 200i而002itgtg故 这说明在界面这说明在界面2 2处的反射角处的反射角 是起偏角，即界面是起偏角，即界面2 2的反射光的光的反射光的光振动是垂直于入射面的，从而其透射光亦为垂直于入射面的光振动是垂直于入射面的，从而其透射光亦为垂直于入射面的光振动。即应选（振动。即应选（A A）。）。n1n2n1 0i0ctgi21nn012/6/202210第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振物理学物理学第五版第五版 例例2 一自然
7、光自空气射向一块平板玻璃，一自然光自空气射向一块平板玻璃，入射角为布儒斯特角入射角为布儒斯特角 ,问在界面问在界面 2 的反射光的反射光是什么光？是什么光？0i0i0i1n1空气空气玻璃玻璃2n211第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振物理学物理学第五版第五版0i0i1n1空气空气玻璃玻璃2n2 注意：注意：一次起偏垂直入射面的振动仅一次起偏垂直入射面的振动仅很小部分被反射，所以很小部分被反射，所以反射偏振光反射偏振光很弱很弱.一般应用一般应用玻璃玻璃片堆片堆产生偏振产生偏振光光.12三、应用、应用 用玻璃片堆获取偏振光用玻璃片堆获取偏振光
8、i0接近完全偏振光接近完全偏振光对于一般的光学玻璃对于一般的光学玻璃,反射光的强度约占入射光强反射光的强度约占入射光强度的度的7.5%,大部分光将透过玻璃大部分光将透过玻璃.1314驾驶员戴上偏振太阳镜可以防止马路反射光的炫目。驾驶员戴上偏振太阳镜可以防止马路反射光的炫目。照相机安上偏振镜可以产生不同的效果，看出来了吗？照相机安上偏振镜可以产生不同的效果，看出来了吗？(2)降低反射光的影响降低反射光的影响15第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振物理学物理学第五版第五版在拍摄玻璃窗内的物体时，去掉反射光的干扰在拍摄玻璃窗内的物体时，去掉反射光
9、的干扰未装偏振片未装偏振片装偏振片装偏振片16散射光的偏振性散射光的偏振性 部部分分偏偏振振光光 线线偏偏振振光光xyz自然光自然光空气分子空气分子照相机安上偏振镜可照相机安上偏振镜可以产生不同的效果。以产生不同的效果。例例 4 4一束平行的自然光，以一束平行的自然光，以60600 0角入射到平玻璃表面上，若反角入射到平玻璃表面上，若反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是，玻璃的，玻璃的折射率为折射率为。解：若反射光为完全偏振光，则入射角解：若反射光为完全偏振光，则入射角i0 0为布儒斯特角。为布儒斯特角。折射角为：折射角为：0=90o-60o=30
10、o折射率为：折射率为：73.1sinsin00in或者，由或者，由2120tannnni将将i0 0=60600 0代入，得代入，得n=1.7312/6/202218第十一章第十一章 光学光学11-11 11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振物理学物理学第五版第五版 偏振镜效用以及原理偏振镜，也叫偏振光镜，简称PL镜，是一种黄色滤色镜。偏振镜的超卓功用是能有选择地让某个标的目的振动的光线通过，在彩色以及曲直短长取景中常用来消弭或削弱非金属外貌的强反光，从而消弭过减缓光斑。例如，在景物惠风光取景中，常用来体现强反光处的物体的质感，凸起玻璃后面的景物，压暗天际以及体现蓝天白云等。由两片铅玻璃夹着一片有定向效用的微小偏光性子结晶体(如云母)构成。另有另外一种制造要领，两片铅玻璃之间的夹层涂有聚乙烯膜或聚乙烯氰一类的结晶物，这一聚合物涂层可孕育发生极细的栅栏状的布局，仿佛是一道细密的栅栏，只允许振动标的目的与缝隙不异的光通过。再将这两片玻璃各自独登时安装在可以扭转的环圈里，通过扭转其中一镜片儿即可以消弭被摄物体外貌的偏振反射光。这层涂膜会逐渐老化掉效，并且潮气渗入以及撞击、震荡也会缩短施用生存的年限。说到底，施用聚合物涂层的PL就是耗损品，不是不容易用坏品。在正常理况下，施用五六年没问题。19THANKS
