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     光学是一门发展较早的学科,是物理学的一个重要组成部分。上一章所用的光线、光束、物点和像点等概念,不过是关于光的表观的抽象,并未涉及光的内在属性,所得结果对光的客观规律来说只是具有近似的意义,属于几何光学。19世纪发现了光的干涉、衍射和偏振现象,这些现象表现光具有波动的性质。以光的波动性质为基础,研究光的传播及其规律的学科称为波动光学。


•  重点掌握杨氏双缝干涉、薄膜干涉(垂直入射)、夫朗禾费单缝衍射、光栅衍射实验的基本装置和实验规律及条纹位置的计算;

•  确切理解光程和光程差、偏振光和偏振光的产生与检验、旋光现象,并能够用马吕斯定律解决实际问题;

•  了解迈克尔逊干涉仪的原理、圆孔衍射的规律 。
知识点八 偏振光产生 自然光 马吕斯定律 旋光现象
 


一 偏振光的产生 自然光
光波上横波,即光振动方向与传播方向垂直。若光振动只在一个方向上,此光称为线偏振光;若光振动在所有方向上、但振幅不等,此光称为部分偏振光。自然光的光振动存在在所有方向上、且振幅相等。
所有光源发出的光都是自然光。若要产生偏振光,可使用起偏器
点击观看自然光动画演示 点击观看偏振片的起偏和检偏视频演示
二 马吕斯定律
物理表述:光强度为 的线偏振光入射到偏振片上,透射光的强度I将减弱,减弱的幅度与偏振片的偏振化方向和入射偏振光偏振化方向夹角的余弦平方成正比。
数学表述:

点击观看马吕斯定律动画演示
例题 1 两偏振片的偏振化方向成30°角,透射光强度为 ,若入射光不变而使两偏振片的偏振化方向之间的夹角变为45°,求透射光的强度 是多少?
解:设通过第一块偏振片后光强是 I,则根据马吕斯定律有:

三 旋光现象
自然界中有一些物质,当线偏振光通过这种物质后,振动化方向将转过一定的角度,这种现象称为旋光现象。具有旋光本领的物质叫旋光物质,能使光的振动化方向向右旋转(迎着光的方向看,振动化方向顺时针旋转)的物质称为右旋物质;能使光的振动化方向向左旋转的物质称为左旋物质。
若旋光物质为溶液,例如糖水,振动化方向转过的角度θ就与物质的厚度 l和物质的浓度c成正比,其比例系数α称为旋光物质的旋光率:θ=αcl
临床检验学中经常用来测量患者血糖和尿糖的仪器——量糖计,就是根据旋光物质的旋光规律而设计的。

    
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