13.6光的偏振(精品)概论.pptVIP

1.引入： 在纵波中，质点振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上。在横波中，质点振动方向总是垂直于波的传播方向，但不同的横波，振动方向可以不同。 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，也可能沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振动。 当然，对于一个确定的横波，它的振动方向是确定的。 2.横波的偏振现象 取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波。 受上面实验的启发，我们可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波。 偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样。 现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的木板，来做光学实验。 当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。 4.产生上述现象的原因(理论分析) (1)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向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光 。 (2)自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，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，这种光叫做偏振光。 (4)如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零。 　　　光的偏振现象并不罕见。除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，并且偏振方向互相垂直。 　　　光的偏振现象有很多应用。如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚．如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰。 偏振现象的应用：液晶显示 液晶显示器是一个由上下两片导电玻制成的液晶盒，盒内充有液晶，四周用密封材料——胶框密封，盒的两个外侧贴有偏光片。 偏振现象的应用：液晶显示 　　如果有光线进入,通过第一个偏振片后，将被液晶分子逐渐改变偏振方向.由于光线沿着分子排列的方向传播，光线最终将从另一端射出． 　　如果两玻璃板之间加上电压，分子排列方向将与电场方向平行，光线由于不能扭转将不会通过第二个极板． 偏振现象的应用：液晶显示 　液晶显示器就是利用这一特性，在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶，利用电场控制液晶的转动．不同的电场大小就会形成不同的灰阶亮度． * * 由于光波在传播时，引起感光作用（和生理作用）的主要是电矢量E ，我们在研究光波的传播时，就可以用E-x图象类比机械波的y-x图象。 光的偏振 电磁波中电场强度E和磁感应强度B的振动方向都与电磁波的传播方向垂直。 zxxkw 学科网 我们已经从理论上知道了横波和纵波的差别，那么，它们在传播的过程中，会有什么表象的不同呢？这里看一个演示—— 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平行，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垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）。 实验探究:横波的偏振现象 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，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧。 zxxkw zxxkw 当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。 当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。 3.光的偏振现象 实验结论 只有横波有偏振现象，而纵波不会发生偏振现象。 学科网 (3)通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大。 所以，光是横波。 例1.两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180度，在旋转过程中，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 B、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最小值 C、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 A 例2.纵波不可能产生的现象是（ ） A.偏振现象　B.反射现象　C.折射现象　D.衍射现象 A 例3.光源发出的光，