(選修3-4)13[1].6光的偏振２

1、12光的光的波動性波動性 光的干涉、衍射光的干涉、衍射 .光波是光波是橫波橫波 光的偏振光的偏振 .機械橫波與縱波的區(qū)別機械橫波與縱波的區(qū)別機械波穿過狹縫機械波穿過狹縫一、橫波與偏振現(xiàn)象一、橫波與偏振現(xiàn)象 3只有橫波有偏振現(xiàn)象只有橫波有偏振現(xiàn)象 而縱波無偏振問題而縱波無偏振問題如何檢驗光的橫波性呢？如何檢驗光的橫波性呢？-用用偏振片偏振片檢驗檢驗 通光方向通光方向P通通不通不通4形象說明偏形象說明偏振片的原理振片的原理通光方向通光方向腰橫別扁擔進不了城門腰橫別扁擔進不了城門51. 線偏振光線偏振光uu線偏振光的圖示線偏振光的圖示也叫也叫面偏振光面偏振光 偏振光偏振光 完全偏振光完全偏振光二、光

2、源的偏振狀態(tài)二、光源的偏振狀態(tài)在紙面內(nèi)振動在紙面內(nèi)振動垂直紙面的振動垂直紙面的振動62自然光自然光 普通光源發(fā)光：普通光源發(fā)光：在在垂直傳播方向的平面內(nèi)垂直傳播方向的平面內(nèi)各個方向各個方向的光振動全有的光振動全有各個振動各個振動方向的強度相等方向的強度相等亂亂是各個振動是各個振動的的無規(guī)混雜無規(guī)混雜7三、偏振光的獲取三、偏振光的獲取問題：問題： 如何從普通光源中取得偏振光呢？如何從普通光源中取得偏振光呢？方法：方法： （1 1）偏振片法）偏振片法 （2 2）反射折射法）反射折射法8檢偏器檢偏器 檢檢 偏偏起偏器起偏器方法：方法： （1 1）用起偏器獲取偏振光）用起偏器獲取偏振光91.一般入射角

3、的情況一般入射角的情況反射光反射光 折射光都是折射光都是部分偏振光部分偏振光 反射光中反射光中 垂直入射面振動占優(yōu)垂直入射面振動占優(yōu)折射光中折射光中平行入射面振動占優(yōu)平行入射面振動占優(yōu)方法：方法： （2 2）布儒斯特定律布儒斯特定律102.特殊入射角的情況特殊入射角的情況1 ) ) 兩光偏振狀態(tài)兩光偏振狀態(tài)反射光反射光 - 完全偏振光完全偏振光折射光折射光 - 部分偏振光部分偏振光2 ) )反射光線與折射光線反射光線與折射光線 垂直垂直( (起偏角起偏角或或布儒斯特角布儒斯特角 ) )1210nntgi入射角滿足入射角滿足113、布儒斯特定律、布儒斯特定律 1210nntgi光在兩各向同性介質(zhì)

4、表面入射時光在兩各向同性介質(zhì)表面入射時如果入射角與兩介質(zhì)折射率存在下述關(guān)系如果入射角與兩介質(zhì)折射率存在下述關(guān)系反射光成為只有垂直振動的線偏振光反射光成為只有垂直振動的線偏振光這就是布儒斯特定律這就是布儒斯特定律12四、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。比如在機械工業(yè)中，利用偏振光的干涉來分析機件內(nèi)部應(yīng)力分布情況，這就是光測彈性力學(xué)的課題。在化工廠里，我們可以利用偏振光測量溶液的濃度。偏光干涉儀、偏光顯微鏡在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)等方面有著重要的應(yīng)用。在航海、航空方面則制出了偏光天文羅盤。 下面我們介紹幾種日常生活中應(yīng)用偏振光的實例：下面我們介紹幾種日常生

5、活中應(yīng)用偏振光的實例：1、汽車車燈、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(guān)閉大燈，只開小燈，放慢車速，以免發(fā)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(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，司機從前窗只能看到自已的車燈發(fā)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。1314 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帶

6、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直方向偏振光的偏振太陽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，用兩個攝影機，兩個攝影機的鏡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(shè)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

7、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通過兩只眼睛觀察，在人的腦海中就形成立體化的影像了。 15偏光鏡頭偏光鏡頭 立體電影立體電影163、生物的生理機能與偏振光、生物的生理機能與偏振光 人的眼睛對光的偏振狀態(tài)是不能分辨的，但某些昆蟲的眼睛對偏振卻很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支復(fù)眼、兩支復(fù)眼，每個復(fù)眼包含有6300個個小眼，這些小眼能根據(jù)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(dǎo)航利用天空中的紫外偏光導(dǎo)航，因而不會迷路。17（C C）用偏光鏡用偏光鏡消除消除了了反射偏振光反射偏振光 使使玻璃門內(nèi)的人物玻璃門內(nèi)的人物清晰可見清晰可見（A A）玻璃門玻璃門表面的表面的反光很強反光很強（B B）用偏光鏡用偏光鏡減弱減弱了反射偏振光了反射偏振光櫥窗設(shè)計櫥窗設(shè)計18 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、線偏振光、部分偏振光自然光、線偏振光、部分偏振光二、線偏振光的獲得二、線偏振光的獲得 偏振片法、反射和折射法偏振片法、反射和折射法三、基本物理定律（光強變化）三、基本物理定律（光強