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1、复习回顾复习回顾1、通过前面的学习，我们知道光能发生干涉、通过前面的学习，我们知道光能发生干涉和衍射现象，说明光是什么？和衍射现象，说明光是什么？2、波按振动方向与传播方向之间的关系可以、波按振动方向与传播方向之间的关系可以分为哪几种？分为哪几种？3、那么，光波（电磁波）是横波，还是纵波、那么，光波（电磁波）是横波，还是纵波呢？呢？1骄阳书屋光的偏振2骄阳书屋 例如一列横波沿水平方向传播，质点例如一列横波沿水平方向传播，质点在竖直平面内可能沿着上下方向振动，也可能在竖直平面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振动振动 当
2、然，对于一个确定的横波，它的当然，对于一个确定的横波，它的振动方向是确定的振动方向是确定的 横横波波只只沿沿着着某某一一个个特特定定的的方方向向振振动动，称称为为波的偏振波的偏振只有只有横波才有偏振现象横波才有偏振现象3骄阳书屋实验：取一根软绳，一端固取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软端上下抖动，就在软绳上形成一列横波绳上形成一列横波. .现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向振动方向平行平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）如果狭缝与振动方向侧（图甲
3、）如果狭缝与振动方向垂直垂直，则振动就被，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）狭缝挡住而不能向前传播（图乙）4骄阳书屋腰横别扁担进不了城门腰横别扁担进不了城门5骄阳书屋如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，则无论狭缝怎样放置（只要狭缝足形成纵波，则无论狭缝怎样放置（只要狭缝足够宽），弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到够宽），弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（如下图）木板的另一侧（如下图） 6骄阳书屋 通过上面实验的启发，我们可以如通过上面实验的启发，我们可以如何判断来判断光波是横波还是纵波？何判断来判断光波是横波还是纵波？ 偏振
4、片偏振片由特定的材料制成，它上面由特定的材料制成，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动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片7骄阳书屋实验现象：实验现象： 旋转偏振片，发现屏上的光强不发旋转偏振片，发现屏上的光强不发生变化生变化. 是不是可以判定光是纵波呢？是不是可以判定光是纵波呢？ 8骄阳书屋9骄阳书屋产生上述现象的原因 太阳、电灯等普通光源发出的太阳、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光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且向振动的光，而且沿着各个方向振动的光沿着各
5、个方向振动的光波的强度都相同波的强度都相同这种光叫做自然光这种光叫做自然光 . .10骄阳书屋11骄阳书屋再加一个偏振片12骄阳书屋1 1、自然光通过第一个偏振片（叫做、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器起偏器）之）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过也就是说，通过第一个偏振片光波才能通过也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着的光波，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一个特定的方向振动这种光叫做偏振光偏振光13骄阳书屋2 2、通通过过第第一一个个偏偏振振片片的的偏偏振振光光再再通通过
6、过第第二二个个偏偏振振片片（称称为为检检偏偏器器）时时，如如果果两两个个偏偏振振片片的的透透振振方方向向平平行行，那那么么，通通过过第第一一个个偏偏振振光光的的振振动动方方向向跟跟第第二二个个偏偏振振片片的透振方向平行，透射光的强度最大的透振方向平行，透射光的强度最大14骄阳书屋光光的的偏偏振振现现象象并并不不罕罕见见除除了了从从光光源源（如如太太阳阳、电电灯灯等等）直直接接发发出出的的光光以以外外，我我们们通通常常看到的绝大部分光，看到的绝大部分光，都是偏振光都是偏振光 自自然然光光射射到到两两种种介介质质的的界界面面上上，反反射光、折射光都是射光、折射光都是部分偏振光部分偏振光。 如如果果
7、反反射射光光与与折折射射光光之之间间的的夹夹角角恰恰好好是是9090，这这时时，反反射射光光为为完完全全偏偏振振光光，折折射射光光为部分偏振光，并且偏振方向互相垂直为部分偏振光，并且偏振方向互相垂直90o布儒斯特定律布儒斯特定律15骄阳书屋16骄阳书屋3 3、如如果果两两个个偏偏振振片片的的透透振振方方向向垂垂直直，那那么么，偏偏振振光光的的振振动动方方向向跟跟第第二二个个偏偏振振片片的的透透振振方方向向垂垂直直，偏偏振振光光不不能能通通过过第第二二个个偏偏振振片片，透透射射光光的的强度为零强度为零 通过分析，进一步验证：光通过分析，进一步验证：光是一种横波是一种横波 17骄阳书屋两偏振片的透
8、振方向平行放置两偏振片的透振方向垂直放置18骄阳书屋 光光的的偏偏振振现现象象有有很很多多应应用用如如在在拍拍摄摄日日落落时时水水面面下下的的景景物物、池池中中的的游游鱼鱼、玻玻璃璃橱橱窗窗里里的的陈陈列列物物的的照照片片时时，由由于于水水面面或或玻玻璃璃表表面面的的反反射射光光的的干干扰扰，常常使使景景像像不不清清楚楚如如果果在在照照相相机机镜镜头头前前装装一一片片偏偏振振滤滤光光片片，让让它它的的透透振振方方向向与与反反射射光光的的偏偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰偏振现象的应用：拍摄偏振现象的应用：拍摄19骄阳书屋（B B）用偏光镜用偏光
9、镜消除消除了反射偏振光了反射偏振光 使使玻璃门内的人物清晰可见玻璃门内的人物清晰可见（A A）玻璃门玻璃门表面的表面的反光很强反光很强橱窗设计橱窗设计20骄阳书屋偏光镜头偏光镜头 立体电影立体电影21骄阳书屋观看立体电影观看立体电影:在拍摄立体电影时，在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就
10、可以使观众得到立体感。为此，就可以使观众得到立体感。为此，在放映时，两个放放在放映时，两个放放像机每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏像机每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向相互垂直，振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立
11、体化的影像了。观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。 22骄阳书屋生物的生理机能与偏振光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、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，两支复眼，每个复眼包含有每个复眼包含有6300个小眼个小眼，这些小眼能，这些小眼能根据根据太阳的偏光确定太阳的方位太阳的偏光确定太阳的方位，然后以太阳为定向标来判断，然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它所找到方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它
12、所找到的花丛。的花丛。 再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中有一种蚂蚁，它能沙漠中有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航利用天空中的紫外偏光导航，因，因而不会迷路。而不会迷路。23骄阳书屋 汽车车灯汽车车灯汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有都装有偏振片偏振片，而且规定它，
13、而且规定它们的们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45度角度角，那么，司机，那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不要减速，可以保证这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不要减速，可以保证安全行车。安全行车。另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强
14、烈的来自上空的散射光基本上是所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动水平方向振动的。因的。因此，只需带一副只能透射此，只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住便可挡住部分的散射光。部分的散射光。 24骄阳书屋练习：两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以练习：两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过如果将其中的一片旋转致没有光通过如果将其中的一片旋转180度，在旋转过度，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（程中，将会产生下述的哪一种现象（ ）A、透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零、透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零
15、B、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最小值小值C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强、透过偏振片的光强在整个过程中都增强D、透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强、透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强分析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光分析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强度达到最大当其中一通过；偏振方向平行时，光强度达到最大当其中一个偏振片转动个偏振片转动180度的过程中，两偏振片的方向由度的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，小到零，选项选项A正确正确 25骄阳书屋小结：光波是一种横波光波是一种横波.偏振光会发生偏振现象偏振光会发生偏振现象26骄阳书屋 光波是横波，光波是横波，E、H、v三者都是垂直的。可引起人三者都是垂直的。可引起人的视觉的只有的视觉的只有 E 矢量，矢量，故称故称E 矢量矢量为为光矢量光矢量。播播传传方方向向振振动动面面面面向向播播动动振振方方传传知知识识拓拓展展27骄阳书屋
