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1、浅谈偏振光的在生活中的应用摘要：随着偏振光技术的发展，其在生活中的应用也越来越广泛，本文主要从偏振光的产生及其表示方法，偏振光的特性及其发现，以及在生活中诸方面的应用举例，来说明生活中无处不在的偏振在我们生活中所扮演的重要角色。关键词： 振动，偏振光，反光，亮度，应用光的概念光波是横波，光矢量在垂直于波线的平面上作二维振动，光矢量的振动方式，叫做光波的偏振态。在光的传播过程中，只包含一种振动，其振动方向始终保持在同一平面内，这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。光波包含一切可能方向的横振动，但不同方向上的振幅不等，在两个互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值，这种光称为部分偏振光。自然光和部分偏
2、振光实际上是由许多振动方向不同的线偏振光组成。1809 年，马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。在进一步研究光的简单折射中的偏振时，他发现光在折射时是部分偏振的。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波，而纵波不可能发生这样的偏振，这一发现成为了反对波动说的有利证据。2010 年 5 月 1 日举世瞩目的上海世博会正式开幕，其中最令人心动的是其中大屏幕投影技术的应用。可以让参观者有身临其境的感觉，并让人们可以充分感受不同国家、不同地域的文化特色与其所掌握的领先先进技术。其中有很多都有偏振光的应用，那偏振光都有哪些应用呢？下面举例说明偏振在生活中的应用：一、 偏振现象在摄影技术中的应用在摄影技术中，为了在不
3、同自然条件下拍到理想的或具有艺术效果的照片，一般在照相机镜头前加不同的镜片。其中一种镜片是“偏光镜” 。1、在摄影镜头前加上偏振镜消除反光在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等，常常会出现耀斑或反光，这是由于光线的偏振而引起的。在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏振镜面，能够阻挡这些偏振光，借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。要通过取景器一边观察一边转动镜面，以便观察消除偏振光的效果。当观察到被摄物体的反光消失时，既可以停止转动镜面。2、摄影时控制天空亮度，使蓝天变暗由于蓝天中存在大量的偏振光，所以用偏振镜能够调节天空的亮度，加用偏振镜以后，蓝天变的很暗，
4、突出了蓝天中的白云。偏振镜是灰色的，所以在黑白和彩色摄影中均可以使用。 3、更清楚的拍摄水中的物体和鱼类在公园清澈的水塘中游荡着漂亮的金鱼，用相机拍照的最大问题是水表面反射的光线使人看不清水下的鱼。根据布儒斯特定律，自然光经水面反射后是部分偏振光，而在布儒斯特角时是平面偏振光，水的折射率为 1.33，相应的布儒斯特角为 i0=53。在相机的镜头前加上偏光镜，摄影者在岸上将相机以53左右（估计）对准水面，旋转镜头前的偏光镜，使其偏振化方向与反射光的偏振面垂直拍照（此时，在取景器中看到水中的物体最清楚） ，则可大大减小反射光的影响，拍到清晰的金鱼照片。二、使用偏振镜看立体电影 在观看立体电影时,观
5、众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。 立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像,制成电影胶片.在放映时,通过两个放映机,把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上.这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的,要看到立体电影,就要在每架电影机前装一块偏振片,它的作用相当于起偏器.从两架放映机射出的光,通过偏振片后,就成了偏振光.左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直.这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变.观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到
6、相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会像直接观看那样产生立体感觉.这就是立体电影的原理. 当然,实际放映立体电影是用一个镜头,两套图象交替地印在同一电影胶片上,还需要一套复杂的装置. 光在晶体中的传播与偏振现象密切相关，利用偏振现象可了解晶体的光学特性，制造用于测量的光学器件，以及提供诸如岩矿鉴定、光测弹性及激光调制等技术手段。 三、生物的生理机能与偏振光 人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，每个复眼包含有 6300 个小眼，这些小眼能根据太阳的偏光确定太阳的方位，然后以太阳为定
7、向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它所找到的花丛。 再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航，因而不会迷路。四、数字 3D 电影的基础技术 日常生活中人们是用两只眼睛来观察周围具有空间立体感的外界景物的。3D 电影就是利用双眼立体视觉原理，使观众能从银幕上获得三维空间感视觉影像的电影。它不同于一般普通电影在放映时只有影像的平面感觉。1、开关眼镜技术 这项技术的原理比较简单，它的主要技术在眼镜上。它的眼镜片是可以分别控制开闭的两扇小窗户，在同一台放映机上交替播放左右眼画面时，通过液晶眼镜的同步开闭功能，在放映左画面时，左眼镜打
8、开，右眼镜关闭，观众左眼看到左画面，右眼什么都看不到。同样翻转过来时，右眼看右画面，左眼看不到画面，就这样让左右眼分别看到左右各自的画面，从而产生立体效果。 2、滤光技术 可见光的波长大约在 390 到 770nm 之间的区域内。我们在利用数字放映机放映画面时，数字放映机通过数字方式还原以红绿蓝三个颜色为基色的彩色图像。安装在放映机内的、快速转动的滤光轮，将红绿蓝各自分为高（H） 、低（L）波长两部分，各包含左、右眼图像内容。通过分色滤光眼镜，让观众感受到左右眼各自的彩色画面，产生立体效果。 由于滤光技术要对图像光谱进行分割，对色彩还原产生一定的影响，所以采用这种方式时，要在服务器上增加色彩管理软件，对图像数据进行校正处理。由此看来，偏振光的应用时十分广泛的。无论是在摄影还是医学方面都能发挥独特的作用，甚至在材料学方面也能大显身手，这也是令人称赞的地方。并且光学的应用，十分的安全并且准确度高，这在以后的工业生产中必将大放光芒。总之，利用光的偏振而应用于我们生活中的例子不计其数，偏振技术也正在我们的生活中扮演着一个越来越重要的角色。参考资料：技术物理实验/何焰蓝，丁道一主编长沙：国防科技大学出版社，2009.6ISBN 978-7-81099-667-9互联网
