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1、第3节光的偏振 一 光的偏振 2 光偏振的实验演示 1 机械波的偏振 2 横波具有偏振现象 纵波不具有这样的特性 这就是横波与纵波的区别 3 光具有偏振说明 1 自然光通过一个偏振片 2 偏振光通过旋转的检偏器 结论 1 横波只沿着某一个特定的方向振动这种现象称为波的偏振 旋转偏振片P的过程中 透射光的强度不变 光强发生变化 两片相垂直时透射光的强度最弱 光是一种横波 4 常见光的偏振现象及应用 自然光 太阳 电灯等普通光源发出的光 包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光 而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同 这种光叫做自然光 偏振光 自然光通过偏振片时 只有振动方向跟偏振片的透射方向一
2、致时的光波才能通过 也就是说 通过偏振片的光波 在垂直于传播方向的平面上 只沿着一个特定的方向振动 这种光叫做偏振光 偏振片 也叫起偏器或检偏器 由特定的材料制成 它上面有一个特殊的方向 叫做透振方向 只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片 1 除了从光源 如太阳 电灯等 直接发出的光以外 通常看到的绝大多数是反射 折射光是偏振光 自然光射到两种介质的界面时 当反射光与折射光之间的夹角为900 反射光与折射光就都是偏振光 并且两偏振方向互相垂直 例1计算自然光从空气射到折射率为4 3的水面时 当入射角为多大时使反射光和折射光均为偏振光 假设光在玻璃中的折射率相同 析与解 检偏器 线偏振
3、光 偏振片P 明 自然光 线偏振光 演示实验 1 自然光通过一个偏振片 自然光 偏振片P 明 自然光 线偏振光 演示实验 1 自然光通过一个偏振片 自然光 线偏振光 偏振片P 明 自然光 线偏振光 演示实验 1 自然光通过一个偏振片 自然光 线偏振光 偏振片P 明 自然光 线偏振光 演示实验 1 自然光通过一个偏振片 自然光 自然光 线偏振光 偏振片P 明 自然光 线偏振光 演示实验 1 自然光通过一个偏振片 自然光 检偏器 偏振片P 明 自然光 线偏振光 线偏振光 自然光 线偏振光 演示实验 1 自然光通过一个偏振片 现象 偏振片旋转过程中透射光的强度不变 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振
4、光 偏振片 偏振片 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光
5、强发生变化 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 两偏振片的偏振化方向相互垂直光强为零 演示实验 2 偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化 析与解 0 偏振光的种类 线偏振光 让自然光通过一个起偏振器件后 只有一个方向的偏振光能够通过这个器件 我们就得到了线偏振光 线偏振光的振动方向是确定的 部分偏振光 如果线偏振光中混有一部分自然光 也就是说 这种光包含着各种方向的偏振光 而在某一方向的上体现出偏振的优势 这就是部分偏振光 园偏振光 这种光的偏振方向是有规律的旋转着的 而光矢量在旋转过程中的强度是保持一定的 也就是光矢量是沿着一个园旋转的 这就是园偏振光 在我们的观察时间段中平均后 园偏振光
6、看上去是与自然光一样的 但是园偏振光的偏振方向是按一定规律变化的 而自然光的偏振方向变化是随机的 没有规律的 椭园偏振光 这种光的偏振方向也是在规律的旋转着的 但是它的光矢量在旋转过程中强度也在变化 也就是光矢量是沿着一个椭园旋转的 椭园偏振光在观察时间段里平均后的结果与部分偏振光相似 但是与部分偏振光不同 它的偏振方向以及光矢量的大小是按一定规律变化的 四种偏振光 偏振光的应用 1 光弹效应测量应力场分布 主要用来测量建筑构件 机械零部件在工作状态下内部的应力分布及其变化 2 偏振现象在摄影技术中的应用 偏光镜的用途之一是为了更清楚的拍摄水中的物体和鱼类等 可大大减小反射光的影响 拍到清晰的金鱼照片 3 电光效应 可作为高速开关 如高速摄影 光速测量中的光切割器等 近年来则更多地用作脉冲激光器的Q开关 例2在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片 若两个偏振片的透振方向相互垂直 则 A 光屏上仍有干涉条纹 但亮条纹的亮度减小B 光屏上仍有干涉条纹 但亮条纹的亮度增大C 干涉条纹消失 光屏上一片黑暗D 干涉条纹消失 但仍有光射到光屏上 C 例3对光的偏振 以下认识哪些是正确的 A 振动方向只在某一个平面内的光是偏振光B 从电灯等光源直接出来的光本身就是偏振光C 转动偏振片去看电灯光 看到透射光亮度无变化 说明透射光不是偏振光D 光的偏振现象使人们认识到光是一种横波 AD
