高三光的偏振PPT课件

2020年10月2日
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偏振现象的应用：拍摄
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．
实验指出，光波的感光作用和生理作用等主要为光振动．在与光波传播方向垂直的平面内，
光振动的方向可以沿任意的方向．
光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然 光．光振动沿着特定方向的光就是偏振光．
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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的，并且偏振 方向互相垂直．
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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。
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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．
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3、产生上述现象的原因
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 .
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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．
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．
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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．
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.
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，
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的。因
此，只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住
部分的散射光。
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2、观看立体电影:在拍摄立体电影时，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 同一物体的两个画像，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，就可 以使观众得到立体感。为此，在放映时，两个放放像机每 个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向 相互垂直，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观察，在人的脑海中 就形成立体化的影像了。
横波只沿着 某一个特定的方 向振动，称为波 的偏振．只有横 波才有偏振现 象．
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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．
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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．
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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．
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2、实验：
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.
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）．
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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（如下 图）．
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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．
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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．
所以，光是一种横波．
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4.偏振现象的应用
下一章我们会知道，光是电磁波,电磁波是横波， 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．
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1、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 的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。 如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它 们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45度角，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， 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。
光的偏振
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1、引入：
在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在同一直 线上．在横波中，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．