1.3 各向异性介质中光传播的偏振性

1.3.1 反射光与折射光的偏振性

如图1.15(a)所示,入射的是自然光,在界面处发生反射和折射。反射光与折射光都是部分偏振光,其中随着入射角度的增加,反射光中光矢量垂直于纸面的分量(S波)比平行于纸面的更多;折射光中光矢量平行于纸面的分量(P波)比垂直于纸面的更多。光的折射定律表示为

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(1.39)

式中,n1为入射光介质的折射率;i为入射角;n2为折射光介质的折射率,r为折射角。随着入射角角度增加,当反射光线与折射光线互相垂直时,

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(1.40)

此时的入射角i0称为布儒斯特角。此时,反射光是光矢量垂直纸面的完全偏振光,而折射光是光矢量平行纸面占优势的部分偏振光,如图1.15(b)所示。在一些光学器件中,获得完全偏振的反射光,又称布儒斯特角为起偏振角。以玻璃为例,玻璃的折射率是1.5,则光由空气入射时,反射光为完全偏振光的起偏振角为57°。

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图1.15 反射光与折射光的偏振性