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文檔簡介

1、關于高三物理光的偏振第一張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月1、引入:在縱波中,振動方向總是跟波的傳播方向在同一直線上在橫波中,振動方向總是垂直于波的傳播方向,但不同的橫波,振動方向可以不同例如一列橫波沿水平方向傳播,質點在豎直平面內可能沿著上下方向振動,也可能沿著左右方向振動,也可能沿著任何其他方向振動當然,對于一個確定的橫波,它的振動方向是確定的第二張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月2、實驗:取一根軟繩,一端固定在墻上,手持另一端上下抖動,就在軟繩上形成一列橫波.現在,讓軟繩穿過一塊帶有狹縫的木板,如果狹縫與振動方向平行,則振動可以通過狹縫傳到木板的另一側(圖甲)如果狹縫與振

2、動方向垂直,則振動就被狹縫擋住而不能向前傳播(圖乙)第三張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月如果將這根繩換成細軟的彈簧,前后推動彈簧形成縱波,則無論狹縫怎樣放置,彈簧上的縱波都可以通過狹縫傳播到木板的另一側(如下圖) 第四張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月 受上面實驗的啟發,我們可以利用類似的實驗來判斷光波是橫波還是縱波偏振片由特定的材料制成,它上面有一個特殊的方向(叫做透振方向),只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片偏振片對光波的作用就像上圖中的狹縫對于機械波的作用一樣 現在利用偏振片代替上面的帶有狹縫的木板,來做光學實驗第五張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月

3、第六張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月當只有一塊偏振片時,以光的傳播方向為軸旋轉偏振片,透射光的強度不變當兩塊偏振片的透振方向平行時,透射光的強度最大,但是,比通過一塊偏振片時要弱當兩塊偏振片的透振方向垂直時,透射光的強度最弱,幾乎為零.第七張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月3、產生上述現象的原因1、太陽、電燈等普通光源發出的光,包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光,而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同這種光叫做自然光 .第八張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月2、自然光通過第一個偏振片(叫做起偏器)之后,只有振動方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過也就是說,

4、通過第一個偏振片的光波,在垂直于傳播方向的平面上,只沿著一個特定的方向振動這種光叫做偏振光 橫波只沿著某一個特定的方向振動,稱為波的偏振只有橫波才有偏振現象第九張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月3、通過第一個偏振片的偏振光再通過第二個偏振片(稱為檢偏器)時,如果兩個偏振片的透振方向平行,那么,通過第一個偏振光的振動方向跟第二個偏振片的透振方向平行,透射光的強度最大第十張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月4、如果兩個偏振片的透振方向垂直,那么,偏振光的振動方向跟第二個偏振片的透振方向垂直,偏振光不能通過第二個偏振片,透射光的強度為零 所以,光是一種橫波 第十一張,PPT共二十三頁,

5、創作于2022年6月下一章我們會知道,光是電磁波,電磁波是橫波,電磁波中電場強度E和磁感應強度B的振動方向都與電磁波的傳播方向垂直實驗指出,光波的感光作用和生理作用等主要是由電場強度E所引起的,因此常將E的振動稱為光振動在與光波傳播方向垂直的平面內,光振動的方向可以沿任意的方向光振動沿各個方向均勻分布的光就是自然光光振動沿著特定方向的光就是偏振光 4.偏振現象的應用第十二張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月光的偏振現象并不罕見除了從光源(如太陽、電燈等)直接發出的光以外,我們通常看到的絕大部分光,都是偏振光自然光射到兩種介質的界面上,如果光入射的方向合適,使反射光與折射光之間的夾角恰好是

6、90,這時,反射光和折射光就都是偏振的,并且偏振方向互相垂直第十三張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月 光的偏振現象有很多應用如在拍攝日落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里的陳列物的照片時,由于水面或玻璃表面的反射光的干擾,常使景像不清楚如果在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片,讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直,就可以減弱反射光而使景像清晰偏振現象的應用:拍攝第十四張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月液晶顯示器是一個由上下兩片導電玻制成的液晶盒,盒內充有液晶,四周用密封材料膠框密封,盒的兩個外側貼有偏光片。 偏振現象的應用:液晶顯示第十五張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月

7、偏振現象的應用:液晶顯示如果有光線進入,通過第一個偏振片后,將被液晶分子逐漸改變偏振方向.由于光線沿著分子排列的方向傳播,光線最終將從另一端射出如果兩玻璃板之間加上電壓,分子排列方向將與電場方向平行,光線由于不能扭轉將不會通過第二個極板第十六張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月液晶顯示器就是利用這一特性,在上下兩片柵欄相互垂直的偏光板之間充滿液晶,利用電場控制液晶的轉動不同的電場大小就會形成不同的灰階亮度偏振現象的應用:液晶顯示第十七張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月1、汽車車燈汽車夜間在公路上行駛與對面的車輛相遇時,為了避免雙方車燈的眩目,司機都關閉大燈,只開小燈,放慢車速,以

8、免發生車禍。如駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩都裝有偏振片,而且規定它們的偏振化方向都沿同一方向并與水平面成45度角,那么,司機從前窗只能看到自已的車燈發出的光,而看不到對面車燈的光,這樣,汽車在夜間行駛時,即不要熄燈,也不要減速,可以保證安全行車。另外,在陽光充足的白天駕駛汽車,從路面或周圍建筑物的玻璃上反射過來的耀眼的陽光,常會使眼睛睜不開。由于光是橫波,所以這些強烈的來自上空的散射光基本上是水平方向振動的。因此,只需帶一副只能透射豎直方向偏振光的偏振太陽鏡便可擋住部分的散射光。 第十八張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月2、觀看立體電影:在拍攝立體電影時,用兩個攝影機,兩個攝影機的鏡

9、頭相當于人的兩只眼睛,它們同時分別拍下同一物體的兩個畫像,放映時把兩個畫像同時映在銀幕上。如果設法使觀眾的一只眼睛只能看到其中一個畫面,就可以使觀眾得到立體感。為此,在放映時,兩個放放像機每個放像機鏡頭上放一個偏振片,兩個偏振片的偏振化方向相互垂直,觀眾戴上用偏振片做成的眼鏡,左眼偏振片的偏振化方向與左面放像機上的偏振化方向相同,右眼偏振片的偏振化方向與右面放像機上的偏振化方向相同,這樣,銀幕上的兩個畫面分別通過兩只眼睛觀察,在人的腦海中就形成立體化的影像了。 第十九張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月3、生物的生理機能與偏振光 人的眼睛對光的偏振狀態是不能分辨的,但某些昆蟲的眼睛對偏振

10、卻很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支復眼、兩支復眼,每個復眼包含有6300個小眼,這些小眼能根據太陽的偏光確定太陽的方位,然后以太陽為定向標來判斷方向,所以蜜蜂可以準確無誤地把它的同類引到它所找到的花叢。 再如在沙漠中,如果不帶羅盤,人是會迷路的,但是沙漠中有一種螞蟻,它能利用天空中的紫外偏光導航,因而不會迷路。第二十張,PPT共二十三頁,創作于2022年6月例兩個偏振片緊靠在一起將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過如果將其中的一片旋轉180度,在旋轉過程中,將會產生下述的哪一種現象( )A、透過偏振片的光強先增強,然后又減少到零B、透過偏振片的光強光增強,然后減少到非零的最小值C、透過偏振片的光強在整個過程中都增強D、透過偏振片的光強先增強,再減弱,然后又增強分析:起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時,沒有光通過;偏振方向平行時,光強度達到最大當其中一個

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