光的偏振課件PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1光的偏振課件光的偏振課件 2、自然光、自然光 自然光的特點(diǎn)自然光的特點(diǎn):（1） 在垂直光線(xiàn)的平面內(nèi)，光矢量沿各在垂直光線(xiàn)的平面內(nèi)，光矢量沿各 方向振動(dòng)的概率均等方向振動(dòng)的概率均等.（2）可以看成由兩個(gè)振動(dòng)方向可以看成由兩個(gè)振動(dòng)方向 相互垂直，相互垂直， 振幅相等，互不相干的線(xiàn)偏振光的疊加。振幅相等，互不相干的線(xiàn)偏振光的疊加。 yxIII IIIyx21 XYZu第1頁(yè)/共18頁(yè)3、部分偏振光、部分偏振光PnPoPIIIIIP Io 總光強(qiáng)總光強(qiáng)IP 偏振光的光強(qiáng)偏振光的光強(qiáng)In 自然光的光強(qiáng)自然光的光強(qiáng)IP = 0 P = 0 自然光自然光In = 0 P = 1 線(xiàn)偏振線(xiàn)偏振光光 偏

2、振偏振度度第2頁(yè)/共18頁(yè)二、線(xiàn)偏振光的獲得二、線(xiàn)偏振光的獲得線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光1 1、用偏振片獲得線(xiàn)偏振光、用偏振片獲得線(xiàn)偏振光偏振化方向偏振化方向Z偏振片偏振片第3頁(yè)/共18頁(yè)2、用雙折射法獲得偏振光、用雙折射法獲得偏振光O O光（尋常光）光（尋常光）遵守折射定律遵守折射定律e e光（非常光）光（非常光）不遵守折射定律不遵守折射定律ACBoeDeo第4頁(yè)/共18頁(yè)布儒斯特角布儒斯特角2n1n2n1n線(xiàn)偏振光線(xiàn)偏振光3、用反射和折射法獲得偏振光、用反射和折射法獲得偏振光bi1i2i0290 iibbbininincossinsin222112nntgib 布儒斯特布儒斯特 定定 律律第5頁(yè)/共

3、18頁(yè)bibibi例題例題：畫(huà)出下列圖中的反射光、折射光以及它們的偏振狀態(tài)畫(huà)出下列圖中的反射光、折射光以及它們的偏振狀態(tài)。1n2n1n2n1n2n1n2n1n2n1n2n第6頁(yè)/共18頁(yè)外腔式激光器諧振腔外腔式激光器諧振腔布儒斯特窗布儒斯特窗 i0i0激光輸出激光輸出M1M2i0i0. 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 激光器諧振腔激光器諧振腔第7頁(yè)/共18頁(yè)在上述三種獲得線(xiàn)偏振光的方法中在上述三種獲得線(xiàn)偏振光的方法中, 以偏振片法獲得線(xiàn)偏振光最為常用以偏振片法獲得線(xiàn)偏振光最為常用.其中主要是利用偏振片做起偏器和檢偏器其中主要是利用偏振片做起偏器和檢偏器先請(qǐng)大家看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)先請(qǐng)大家看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)第8頁(yè)/共1

4、8頁(yè)02I0II 0I0 I21/ PP21PP 0I02 I一般情況下一般情況下 I = ？偏振片偏振片Z用偏振片獲得偏振光用偏振片獲得偏振光是最實(shí)用的一種方法是最實(shí)用的一種方法起偏起偏器器檢偏器檢偏器P1P2第9頁(yè)/共18頁(yè)I0PI三、馬呂斯定律三、馬呂斯定律A=A0cos0AA 2 0 0AI 20cosII 馬呂斯定律馬呂斯定律（18091809）2 2 0 2 cos AAI第10頁(yè)/共18頁(yè)1P0 I21PP 2P3P你能說(shuō)明為什么嗎你能說(shuō)明為什么嗎？第11頁(yè)/共18頁(yè)光強(qiáng)為光強(qiáng)為 I I0 0 的自然光相繼通過(guò)偏振片的自然光相繼通過(guò)偏振片P P1 1、P P2 2、P P3 3后

5、光后光強(qiáng)為強(qiáng)為I I0 0 /8 /8，已知，已知P P1 1 P P3 3，問(wèn)：，問(wèn)：P P1 1、P P2 2間夾角為何？間夾角為何？解解: 分析分析P1P2P3I0I3=I0/8P3P1P2I1I2201II 212cosII 222223sincosIII 8sincos20220II 045例題例題第12頁(yè)/共18頁(yè)四、偏振光的應(yīng)用四、偏振光的應(yīng)用 光的偏振在科學(xué)技術(shù)及工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。比如在機(jī)械工業(yè)中，利用偏振光的干涉來(lái)分析機(jī)件內(nèi)部應(yīng)力分布情況，這就是光測(cè)彈性力學(xué)的課題。在化工廠(chǎng)里，我們可以利用偏振光測(cè)量溶液的濃度。偏光干涉儀、偏光顯微鏡在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)等方面有著重要

6、的應(yīng)用。在航海、航空方面則制出了偏光天文羅盤(pán)。 下面我們介紹幾種日常生活中應(yīng)用偏振光的實(shí)例：下面我們介紹幾種日常生活中應(yīng)用偏振光的實(shí)例：1、汽車(chē)車(chē)燈、汽車(chē)車(chē)燈 汽車(chē)夜間在公路上行駛與對(duì)面的車(chē)輛相遇時(shí)，為了避免雙方車(chē)燈的眩目，司機(jī)都關(guān)閉大燈，只開(kāi)小燈，放慢車(chē)速，以免發(fā)生車(chē)禍。如駕駛室的前窗玻璃和車(chē)燈的玻璃罩都裝有偏振片，而且規(guī)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(jī)從前窗只能看到自已的車(chē)燈發(fā)出的光，而看不到對(duì)面車(chē)燈的光，這樣，汽車(chē)在夜間行駛時(shí)，即不要熄燈，也不要減速，可以保證安全行車(chē)。第13頁(yè)/共18頁(yè) 另外，在陽(yáng)光充足的白天駕駛汽車(chē)，從路面或周?chē)ㄖ锏牟Ａ戏瓷溥^(guò)來(lái)的耀

7、眼的陽(yáng)光，常會(huì)使眼睛睜不開(kāi)。由于光是橫波，所以這些強(qiáng)烈的來(lái)自上空的散射光基本上是水平方向振動(dòng)的。因此，只需帶一副只能透射豎帶一副只能透射豎直方向偏振光的偏振太陽(yáng)鏡便可擋住部分的散射光直方向偏振光的偏振太陽(yáng)鏡便可擋住部分的散射光。 2、觀看立體電影、觀看立體電影 在拍攝立體電影時(shí)，用兩個(gè)攝影機(jī)，兩個(gè)攝影機(jī)的鏡頭相當(dāng)于人的兩只眼睛，它們同時(shí)分別拍下同一物體的兩個(gè)畫(huà)像，放映時(shí)把兩個(gè)畫(huà)像同時(shí)映在銀幕上。如果設(shè)法使觀眾的一只眼睛只能看到其中一個(gè)畫(huà)面，就可以使觀眾得到立體感。為此，在放映時(shí)，兩個(gè)放放像機(jī)每個(gè)放像機(jī)鏡頭上放一個(gè)偏振片，兩個(gè)偏振片的偏振化方向相互垂直，觀眾戴上用偏振片做成兩個(gè)偏振片的偏振化方向

8、相互垂直，觀眾戴上用偏振片做成的眼鏡的眼鏡，左眼偏振片的偏振化方向與左面放像機(jī)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(jī)上的偏振化方向相同，這樣，銀幕上銀幕上的兩個(gè)畫(huà)面分別通過(guò)兩只眼睛觀察，在人的腦海中就形成立體化的影像了的兩個(gè)畫(huà)面分別通過(guò)兩只眼睛觀察，在人的腦海中就形成立體化的影像了。 第14頁(yè)/共18頁(yè)3、生物的生理機(jī)能與偏振光、生物的生理機(jī)能與偏振光 人的眼睛對(duì)光的偏振狀態(tài)是不能分辨的，但某些昆蟲(chóng)的眼睛對(duì)偏振卻很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支復(fù)眼、兩支復(fù)眼，每個(gè)復(fù)眼包含有6300個(gè)個(gè)小眼，這些小眼能根據(jù)太陽(yáng)的偏光確定太陽(yáng)的方位，然后以太陽(yáng)為定向標(biāo)來(lái)判斷方向，所以蜜蜂可以準(zhǔn)確無(wú)誤地把它的同類(lèi)引到它所找到的花叢。 再如在沙漠中，如果不帶羅盤(pán)，人是會(huì)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(dǎo)航利用天空中的紫外偏光導(dǎo)航，因而不會(huì)迷路。第15頁(yè)/共18頁(yè) 本堂課小結(jié)本堂課小結(jié)一、光的偏振態(tài)一、光的偏振態(tài) 自然光、線(xiàn)偏振光、部分偏振光自然光、線(xiàn)偏振光、部分偏振光二、線(xiàn)偏振光的獲得二、線(xiàn)偏振光的獲得 偏振片法、反射和折射法、雙折射法偏振片法、反射和折射法、雙折射法三、基本物理定律（光強(qiáng)變化）三、基本物理定律（光強(qiáng)變化） 1. 布儒斯特定律布儒斯