大学物理 光学 149页

空气（课后作业）如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e0，现用波长为的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径。1\n▲量子光学：以光的量子理论为基础，研究光与物质相互作用的规律。光学通常分为以下三部分：▲几何光学：以光的直线传播规律为基础，主要研究各种成象光学仪器的理论。▲波动光学：以光的电磁性质为基础,研究光的传播规律，主要是干涉、衍射、偏振。2\n波动光学对光的描述光是电磁波可见光波长与物质相互作用（感光、生理作用）的主要是矢量-光矢量。矢量的振动称为光振动。振动方程：波动方程：3\n第三章光的干涉(Interference)4\n一、光的基本常识及干涉基本概念1.光源的发光特性光源的最基本发光单元是分子、原子。=(E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射波列波列长L=c10-8秒5\n普通光源：互相独立互相独立同一原子先后发的光不同原子发的光互相独立：前后发光间隔，频率,相位,振动方向,传播方向例如:普通灯泡发的光;火焰;电弧;太阳光等等自发辐射6\n激光光源：频率,相位,振动方向,传播方向完全一样！=(E2-E1)/hE2E1例如:氦氖激光器;红宝石激光器;半导体激光器.受激辐射7\n2.光的单色性例:普通单色光:10-2100Å激光：10-810-5Å可见光103Å8\n3.光的相干性相干光：满足相干条件的几束光相干条件：振动方向相同，频率相同,有恒定的相位差相干光相遇时合成光的振动：p12r1r2P点:振幅：12E0E10E209\nP点光强：相位差：干涉项10\n4.光程、光程差媒质中··abndλn媒质n─媒质中波长光程:(光波在某一媒质中所经历的路程d与这媒质的折射率n的乘积)─真空中波长将光在介质中通过的路程按照相位变化相同折合到真空中的路程11\n…………n1n2nmd1d2dm光程差：光程：P12\nA.如果同频率两束光，在不同媒质中经过相等的光程。几何路程等否？不等经过时间等否？相位变化等否？等等B.透镜的等光程性（透镜不产生附加光程差）讨论：问：亮点亮点说明：从与光线垂直的面到焦点，各光线等光程。13\n5.相位差和光程差的关系：6.干涉的条件▲相长干涉（明条纹）(同一束光)14\n▲相消干涉（暗条纹）15\nIo2-24-44I1衬比度差(V<1)衬比度好(V=1)振幅比决定衬比度的因素：光源的宽度光源的单色性IImaxImino2-24-47.条纹衬比度（对比度，反衬度）16\n当光从光疏媒质（折射率较小）入射到光密媒质（折射率较大）再反射回光疏媒质时，在反射点，反射光损失半个波长。（作光程差计算时，在原有光程差的基础上加或减半波长）（作相位差计算时，在原有相位差的基础上加或减）8.半波损失：9.普通光源获得相干光的途径pS*·p薄膜S*分波阵面法分振幅法17\n中央明纹一级暗纹一级暗纹一级明纹一级明纹二级暗纹二级暗纹（分波阵面干涉）二、杨氏双缝实验平面波球面波18\np·r1r2xxDdo单色平行光入射d>>λ，D>>d(d10-4m,Dm)路程差：光程差：根据两条光路上介质的实际情况，按照光程差的公式计算。当整个装置放置于折射率为n的介质中时光程差：19\n明纹②当两条相干光经过多种不同介质时光程差：干涉结果：在较小的情况下，当整个装置放置于折射率为n的介质中时：k级明纹位置20\n暗纹注意：k=1第一级暗纹,k=2第二级暗纹….无零级暗纹注意：①k等于几，代表第几级明纹。②零级明纹(中央明纹)由光程差=0决定。k级暗纹位置:21\n相邻两明纹（或暗纹）间距：条纹特点：明纹宽度=暗纹宽度=明纹间隔(3)不同频率的光，同一级条纹（k值相同），呈现的位置不同，干涉条纹间距不同,紫光较密，红光较稀。（2）同一频率光，出现一系列平行等间距条纹.⑴明暗相间的干涉条纹22\n三、其他分波阵面干涉实验(自学)①菲涅耳双镜（P128）②劳埃德镜（注意半波损失）（4）白光做实验,出现彩色条纹,零级条纹仍是白色，两侧形成由紫而红的彩色条纹23\n例1用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则：（A）干涉条纹的宽度将发生改变（B）产生红色和蓝色的两套彩色干涉条纹（C）干涉条纹的亮度将发生改变（D）不产生干涉条纹24\n例2在双缝干涉实验中，设缝是水平的，若双缝所在的平板稍微向下平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹（A）向下平移，且间距不变（B）向上平移，且间距不变（C）不移动，但间距改变（D）向上平移，且间距改变25\n（S1与S2相对S不对称，上短下长；零极明纹下移。但间距与此无关）选（A）26\n例3（5528）如图所示，用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为，劈角为的透明劈尖b插入光线2中则当劈尖b缓慢地向上移动时（只遮住S2），屏C上的干涉条纹（A）间隔变大，向下移动（B）间隔变小，向上移动（C）间隔不变，向下移动（D）间隔不变，向上移动1227\n练习（3496）如图所示，S1和S2为两个同向的相干点光源，从S1和S2到观察点P的距离相等，即：S1P=S2P，相干光束1和2分别穿过折射率为n1和n2，厚度皆为t的透明薄片，它们的光程差等于多少？p28\n三、薄膜干涉光程差+可能有的半波损失（分振幅干涉）E29\n干涉结果明纹：30\n注意：此处k等于几，代表第几级明纹，这种情况也表示第几条明纹。注意：k=0是零级明纹，也是第一条明纹，k代表该明纹是第k级明纹，这种情况也表示第k+1条明纹。31\nk值的取定原则：暗纹：取值范围要满足方程，要使方程有意义。k等于几，一定代表第几级明（暗）纹，但不一定代表第几条明（暗）纹32\n光垂直入射到均匀厚度的膜上特殊情况：加强减弱满足加强条件则反射光干涉加强一片亮。满足减弱条件则反射光干涉减弱一片暗。33\n例：在折射率的玻璃上，镀上的透明介质薄膜，入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对的光波干涉相消，对的光波干涉相长，且在6000Å和7000Å之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形，求所镀介质膜的厚度。ÅÅ34\n解：上下表面反射均为光疏介质到光密介质，故不计附加光程差。则：又：对干涉相消：对干涉相长：由上两式可得：35\n透射光干涉条件：明纹：满足反射光干涉的暗纹条件暗纹：满足反射光干涉的明纹条件两透射光干涉条件与反射光相反36\n利用反射光干涉相消来减少反射，增加透射。应用：增透（射）膜和增反射膜增透（射）膜:增反射膜利用反射光干涉相长来减少透射，增加反射。例如：照相机镜头、太阳能电池表面镀有增透膜。例如：激光谐振腔反射镜37\n例：氦氖激光器中的谐振腔反射镜，要求对波长Å的单色光的反射率在99％以上。为此这反射镜采用在玻璃表面交替镀上高折射率材料ZnS（n1=2.35)和低折射率材料MgF2（n2=1.38）的多层薄层制成，共十三层，如图所示。求每层薄膜的实际厚度（按最小厚度要求）。MgF2ZnS38\nMgF2ZnS解：实际使用时，光线是以接近于垂直入射的方向射在多层膜上。第一层薄膜ZnS：所以：最小厚度：Å39\n第二层薄膜MgF2：最小厚度：Å40\n2.1541\n2.16由题意：K为整数42\nA（原点）点的振动方程B点的振动方程A点作为波源引起沿正方向传播的波函数：B点为波源引起沿负方向传播的波函数：43\n44\n2.18、（1）设0点的振动方程为：由已知条件，t=0时，根据旋转矢量法可知：则：则波动方程为：(2)入射波引起P点的振动方程为：45\n反射波引起P点的振动方程为：反射波引起任意一点x处的振动方程，即反射波的波函数为：波节位置为：46\n光程：光程差：干涉结果：明纹暗纹47\nk级明纹位置：k级暗纹位置:杨氏双缝干涉（分波阵面法）光程差：48\n薄膜干涉光程差+可能有的半波损失（分振幅干涉）E49\n50\n薄膜干涉分类①等倾干涉（等倾条纹）（薄膜两表面严格平行）同一条（级次相同）干涉条纹对应同一个入射角值。②等厚干涉（等厚条纹）（光沿同一方向入射到薄膜上）同一条（级次相同）干涉条纹对应同一个厚度值。常数常数51\n一.劈尖（劈形膜）劈尖：夹角很小的两个平面所构成的薄膜1、2两束反射光来自同一束入射光，它们可以产生干涉。几种典型的薄膜干涉en2n·A反射光2反射光1单色平行光·S12n152\n明纹：暗纹：同一厚度e对应同一级条纹——等厚条纹单色光平行入射，1,2两光线之间的光程差：eA反射光2单色平行光·S12反射光1明暗53\nLeekek+1明纹暗纹条纹特点：4.相邻明（暗）纹间距：3.级次越高的条纹，对应的薄膜层越厚则：2.劈尖处条纹的明暗条件取决于1.标准劈尖的干涉条纹是一系列平行于棱边的明暗相间的直条纹。如果劈尖有缺陷，则条纹弯曲。54\n如果平行光垂直入射：5.如果不变，劈尖干涉形成的干涉条纹是等间距的；变小，干涉条纹变疏，条纹上移。反之则反。6.膜厚变化时条纹的移动k薄膜上表面上移移动后条纹位置移动前条纹位置k+1····kk-1思考:当光垂直入射到空气劈尖上，移动一个条纹，膜厚变化多少?55\n劈尖的应用劈尖的干涉条纹公式：测波长：已知θ、n，测L可得λ；测折射率：已知θ、λ，测L可得n；测细小直径、厚度、微小变化：Δh待测块规λ标准块规平晶56\n测表面不平度等厚条纹待测工件平晶思考:根据干涉条纹，可判断待测工件上表面有什么毛病?57\n待测工件中间有凸起等厚条纹待测工件平晶58\n.S分束镜M显微镜oerR·平晶平凸透镜暗环o平凸透镜平晶二.牛顿环牛顿环装置简图：平凸透镜与平晶之间形成劈形薄膜层；单色平行光垂直入射，透镜下表面反射的光与平晶的上表面所反射的光发生干涉干涉条纹是以接触点o为中心的许多同心环，称为牛顿环59\n透镜下表面反射的光与平晶的上表面所反射的光之间的光程差：erR·平晶平凸透镜暗环o暗环：又：第k个暗环半径:60\n明环半径公式可自己推导第k个明环半径:同一厚度e对应同一级条纹——等厚条纹61\n3.由可知，越大条纹越密。5.思考:平凸透镜向上移,条纹怎样移动？向里吞牛顿环特点：2.由可知，内圈的条纹干涉级次低，外圈的条纹干涉级次高。1.干涉条纹为一系列明暗相间的牛顿环，中心处为暗纹。4.由可知，，条纹外吐。反之则反。62\n牛顿环的应用实用的观测公式：测透镜球面的半径:已知,测m、rk+m、rk，可得R。测波长：已知R，测出m、rk+m、rk，可得。（空气）63\n检验透镜球表面质量标准验规待测透镜暗纹若条纹如图，说明待测透镜球表面不规则，且半径有误差。思考:若待测透镜的表面已确定是球面，现检其半径大小是否合乎要求，如何区分如下两种情况?暗纹标准验规待测透镜暗纹标准验规待测透镜64\n例.如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的（）(A)数目减少，间距变大。(B)数目不变，间距变小。(C)数目增大，间距变小。(D)数目减少，间距不变。65\n例（3350）用波长的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖上，劈尖角，如果劈尖内充满折射率为n=1.4的液体，求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。66\n在空气中：在水中：移动的距离为：解：垂直入射光程差：第五个明纹处的光程差：第五个明纹处的厚度：67\n例.一个平凸透镜放在一平晶上，以波长的单色光垂直照射于其上，测量反射光的牛顿环。测得从中央数起第k个暗环的弦长为，第（k＋5）个暗环的弦长为，如图所示，求平凸透镜的球面的半径R。Ǻ68\n由图可见：则：解：设第k个暗环半径为rk，第k+5个暗环半径为rk+5，则：相减得：69\n三、迈克耳孙干涉仪(Michelsoninterferometer)1.仪器结构、光路、工作原理G1:分光(分束)板G2：补偿板M1：平面镜(固定)M2：平面镜（可动）E：观测显微镜光束1′和2′发生干涉M2M1M12211G1G2SE半透半反膜70\nE中的视场：M2平移，则干涉条纹移动。若M2平移时，干涉条纹移过条，则有：M2M1M12211G1G2SE半透半反膜光束1和光束2之间的光程差：若M1、M2平行等倾干涉若M1、M2有小夹角等厚干涉71\n各种干涉条纹及M1，M2相应位置如右图所示：等倾膜厚变大的过程中，不断有条纹从中间“冒”出来。反之则反。72\n2.应用：光路1中插入介质，产生附加光程差：M11ln可测或微小长度变化。迈克尔逊--莫雷用干涉仪否定了“以太”的存在。可测透明膜厚或折射率：73\n例.在迈克尔孙干涉仪的可动反射境平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移动1848条。所用单色光的波长为5461Å。由此可知反射镜平移的距离等于_____mm。（给出四位有效数字）74\n薄片例.透明薄片厚插入薄片后条纹移动条求：薄片折射率75\n光程差改变:解：76\n练习在如图所示的牛顿环装置中，把玻璃平凸透镜和平面玻璃（设玻璃折射率）之间的空气（）改换成水（），求第k个暗环半径的相对改变量77\n解：第k个暗环半径:在空气中时第k个暗环半径:充水后第k个暗环半径:干涉环半径的相对改变量：％78\n作业：P2004.14.24.34.164.204.224.2679\n第四章光的衍射(Diffraction)80\n一.光的衍射1.现象?缝宽2.定义：光在传播过程中能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播的现象叫光的衍射。81\n圆孔衍射现象82\n3.惠更斯—菲涅耳原理（Huygens-Fresnelprinciple）②空间任一点P的光振动是所有这些子光波在该点的相干叠加。①波前S上每一点都可以看成新的发出球面子波的新波源惠更斯引入子波的概念提出了惠更斯原理；菲涅尔再用子波干涉（子波相干叠加）的思想补充了惠更斯原理。83\n干涉：分立的、有限多的、光束的相干叠加衍射：连续的、无穷多的、子光波的相干叠加4.分类有限远夫朗和费衍射无限远菲涅耳衍射近场衍射远场衍射84\n二、单缝的夫琅和费衍射*Sffa透镜L透镜L·pAB缝平面观察屏0δ单缝的夫琅和费衍射实验光路图任意一组平行子光线的方向与单缝法线方向之间的夹角。衍射角：85\n1′1半波带法—计算子光波光程差的方法1）对衍射角为的任意一组平行子光波，将露出来的波振面BA分成M个面积相等的波带。2）使任意两个相邻波带上的对应点所发出的子光在相遇点P的光程差都为半波长。θ半波带半波带22′λ/2BAa两条边缘子光线之间的光程差边缘=被分成的半波带数目M乘以半波长。86\nθλ/2BAa★入射光是垂直入射到单缝上边缘边缘半波带数缝被分成偶数个半波带缝被分成奇数个半波带中央明纹明纹中心：暗纹中心：87\n★入射光是斜入射到单缝上θBA明纹中心暗纹中心注意：①是入射光的入射角，是出射光的衍射角。在法线之上，取正值。反之取负值。②不能取零。边缘88\nk级明条纹是露出来的波阵面被分成2k＋1个半波带的结果：半波带数＝2k＋1k级暗条纹是露出来的波阵面被分成2k个半波的结果：半波带数＝2k说明：89\n①（屏）中央是最亮明纹中央明纹中心+1级暗纹中心-1级暗纹中心+1级明纹中心条纹特征：②级明暗纹位置：-1级明纹中心90\n④中央明纹半角宽度:角宽度:=级暗纹中心与级暗纹中心之间的距离。⑤级明纹宽度中央明纹线宽度为其它明纹宽度的两倍③中央明纹宽度=上、下两个第一级暗条纹中心之间的距离91\n强度分布:92\n圆孔的夫琅禾费衍射（中央的圆形亮斑）①爱里斑②爱里斑半径对应的半角宽度：（D是圆孔的直径）圆孔衍射会直接影响光学仪器的成像质量！93\n三、光学仪器的分辨率瑞利判据：一个点光源的衍射图样的中央最亮处刚好与另一衍射图样的第一最暗处重合，此两个点光源恰好为这一光学仪器所分辨。星1星最小分辨角：光学仪器的分辨率：94\n提高分辨本领的途径望远镜显微镜例子：见书P17795\n3.6相邻明纹的间隔：明纹条件：96\nθ3.8如图，光程差为：在法线之上，取正值。反之取负值。很小时，相邻明纹的角距离为：97\n例.双缝一缝前若放一云母片，原中央明纹处被第7级明纹占据。已知：求：云母片厚度r2r198\n解：插入云母片条纹为何会移动？光程差的改变0级明纹移到了哪里？上面条纹级数增高一级则光程差增大几个？一个。光程差改变99\n什么叫衍射？为什么能衍射？原因是什么？现象是什么样？装置特征物理量单缝衍射条件（暗）100\n1′1半波带法—计算子光波光程差的方法1）对衍射角为的任意一组平行子光波，将露出来的波振面BA分成M个面积相等的波带。2）使任意两个相邻波带上的对应点所发出的子光在相遇点P的光程差都为半波长。θ半波带半波带22′λ/2BAa两条边缘子光线之间的光程差边缘=被分成的半波带数目M乘以半波长。101\nθλ/2BAa★入射光是垂直入射到单缝上边缘边缘半波带数缝被分成偶数个半波带缝被分成奇数个半波带中央明纹明纹中心：暗纹中心：102\nk级明条纹是露出来的波阵面被分成2k＋1个半波带的结果：半波带数＝2k＋1★入射光是斜入射到单缝上θBA明纹中心暗纹中心边缘k级暗条纹是露出来的波阵面被分成2k个半波的结果：半波带数＝2k说明：103\n例1在夫琅禾费单缝衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为的单缝上，对应于衍射角为的方向，单缝处波振面可分成的半波带数目=？104\n答案：4个垂直入射斜入射105\n例2在夫琅和费单缝衍射实验中，波长为Å的单色光垂直入射在宽度为0.25mm的单缝上，如果中央条纹两旁第三个暗条纹之间的距离为3mm，求透镜的焦距f。106\n107\n四、光栅(Grating)衍射1.基本概念光栅—大量等宽等间距的平行狭缝(或反射面)构成的光学元件。种类：d反射光栅d透射光栅光栅常数:a是透光（或反光）部分的宽度b是不透光(或不反光)部分的宽度108\n2.光栅衍射分析光栅衍射图样是多光束干涉和单缝衍射的综合效果。平行光束组109\n明纹（主极大）位置光栅方程★垂直入射:★斜入射:缺级(MissingOrder)★垂直入射:★斜入射:单衍极小多干极大110\n如果整数，单缝衍射的第一级暗纹对应第一次缺级，第二级暗纹对应第二次缺级；如果整数，需仔细分析。缺级级次缺级次数条件：111\n第一次缺级第四级缺级112\n条纹位置由多缝干涉决定，强度受到单缝衍射的调制。单缝衍射光强曲线I多缝衍射光强曲线多缝干涉光强曲线衍射光强分布：113\n单缝衍射的中央包线（中央明纹）内干涉主极大条数N：（整数）（非整数）114\n3.光栅光谱②完整光谱：没有重叠的清晰光谱条件：③光栅的分辨本领R①在垂直入射时，中央是零级明纹,无光谱。4.应用（2）光谱分析：物质元素成份、含量。（1）测波长。115\n例1（3220）波长的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为，且第三级是缺级。（1）光栅常数等于多少？（2）透光缝可能的最小宽度等于？（3）在选定了上述和之后，求在衍射角范围内可能观察到的全部主级大的级次？116\n解:（1）（2）出现缺级情况，用缺级条件此题：117\n（3）在选定了上述和之后，求在衍射角范围内可能观察到的全部主级大的级次？实际可能观察到：k=0+1-1+2–2（k=+3-3缺级；k=+4-4实际无法看到）118\n练习（3530）一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3cm在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以的单色平行光垂直照射光栅，求：（1）透光缝的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？（2）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？119\n答案：共有k=0+1-1+2-2五个主极大（2）中央明条纹宽度：（1）（2）解二：120\n时，原子散射线相干加强。五、X射线衍射(X-rayDiffraction)布拉格公式当掠射角满足121\n空气（课后作业）如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e0，现用波长为的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径。122\n解：光程差：干涉减弱条件：又：则：（空气）123\n作业：P245~2465.15.25.45.55.7124\n第五章光的偏振(Polarization)125\n沿各个可能方向光矢量的分布均匀、大小（振幅）相等的光。一、基本概念1.自然光（非偏振光）光强特点：(是总光强）表示法：传播方向自然光可分解为两个垂直的、振幅相等的独立光振动。126\n2.线偏振光（平面或完全偏振光）光矢量只沿一个固定的方向振动的光。·面对光的传播方向看表示法：振动面：线偏振光的光矢量振动方向和光的传播方向组成的平面。椭圆偏振光圆偏振光127\n3.部分偏振光表示法：部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。128\n二、偏振片的起偏与检偏偏振化方向（通光方向、透光轴）偏振片上允许光振动通过的那个方向。偏振片的起偏★入射光为自然光起偏器检偏器偏振化方向129\n★入射光为线偏振光马吕斯定律：入射光的振动方向与偏振片的偏振化方向之间的夹角。I0IPPE0E=E0cos——消光思考：入射光为部分偏振光，130\n偏振片的检偏用偏振器件分析、检验光的偏振态I?P待检光思考：I不变？I变，无消光？I变，有消光？是自然光是线偏振光是部分偏振光131\n例1P221例5.1132\n例2用两偏振片装成起偏器和检偏器，在它们的偏振化方向成时，观测一束单色自然光，又在时，观测另一束单色自然光设两次所得的透射光强度相等，求两入射光束强度之比。起偏器检偏器133\n起偏器检偏器解：设两单色自然光的入射光强分别为自然光通过第一个偏振片（起偏器）后透射光强：线偏振光通过第二个偏振片（检偏器）后透射光强：134\n三、反射和折射时光的偏振1.入射角为任意角★反射光：部分偏振光。偏振特点：垂直入射面的光振动大于平行入射面的光振动（点多于线）★透射光：部分偏振光。偏振特点：平行入射面的光振动大于垂直入射面的光振动（线多于点）135\n136\n2.入射角为布儒斯特角（起偏角）★反射光：完全偏振光。偏振特点：光振动垂直入射面（只有点）★透射光：部分偏振光。偏振特点：平行入射面的光振动大于垂直入射面的光振动（线多于点）★入射角与折射角之和等于90°：—布儒斯特定律137\n应用：（1）可由反射获得线偏振光（玻璃片就是起偏器）例如激光器中的布儒斯特窗（2）可测不透明媒质折射率（3）反射光是部分偏振光，利用偏振片可消去大部分反射光（如镜头前加偏振片、偏光望远镜等）。线偏振光138\n（4）利用玻璃片堆从透射光可获得较强线偏振光。•••••••139\n四、双折射(Birefringence)现象当一束光线入射到各向异性的媒质中，光束分裂成两条折射光线并且沿不同方向传播的现象称为双折射现象。寻常光（O光）(OrdinaryLight)遵循折射定律；折射率不变；线偏振光。偏振特点：振动方向垂直其主平面。140\n折射率随入射光的方向发生改变；不遵循折射定律；线偏振光。非常光（e光）(ExtraordinaryLight)偏振特点：振动方向平行其主平面。主平面(PrincipalPlane)在晶体中，某光线的传播方向与光轴方向组成的平面，称为该光线的主平面。光轴(OpticalAxis)各向异性晶体中不产生双折射现象的方向。141\n正晶体负晶体142\n（3246）一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为(A)1/2．(B)1/3．(C)1/4．(D)1/5．143\n（3173）在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则(A)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强．(B)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱．(C)干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱．(D)无干涉条纹．144\n（3240）某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为_________________．（3366）当一束自然光以布儒斯特角入射到两种媒质的分界面上时，就偏振状态来说反射光为_______________　光，其振动方向______于入射面．（3649）在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴．光在晶体内沿光轴传播时，____________光和________光的传播速度相等．145\n（5660）如图，P1、P2为偏振化方向间夹角为a的两个偏振片．光强为I0的平行自然光垂直入射到P1表面上，则通过P2的光强I＝__________．若在P1、P2之间插入第三个偏振片P3，则通过P2的光强发生了变化．实验发现，以光线为轴旋转P2，使其偏振化方向旋转一角度θ后，发生消光现象，从而可以推算出P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角＝___________．(假设题中所涉及的角均为锐角，且设