光的偏振原理高中物理

1 实验27 光的偏振

一、实验目的

1、观察光的偏振现象，加深对光的偏振的理解。

2、了解偏振光的产生及其检验方法。

3、观测布儒斯特角，测定玻璃折射率。

4、观测椭圆偏振光与圆偏振光。

5、了解1/2波片和1/4波片的用途。

二、实验原理

1、光的偏振状态

光是电磁波，它是横波。通常用电矢量E表示光波的振动矢量。

(1)自然光 其电矢量在垂直于传播方向的平面内任意取向，各个方向的取向概率相等，所以在相当长的时间里（10-5秒已足够了），各取向上电矢量的时间平均值是相等的，这样的光称为自然光，如图27-l所示。

(2)平面偏振光 电矢量只限于某一确定方向的光，因其电矢量和光线构成一个平面而称其为平面偏振光。如果迎着光线看，电矢量末端的轨迹为一直线，所以平面偏振光也称为线偏振光，如图27-2所示。

(3)部分偏振光 电矢量在某一确定方向上较强，而在和它正交的方向上较弱，这种光称为部分偏振光，如图27-3所示。部分偏振光可以看成是线偏振光和自然光的混合。

(4)椭圆偏振光 迎着光线看，如果电矢量末端的轨迹为一椭圆，这样的光称为椭圆偏振光。椭圆偏振光可以由两个电矢量互相垂直的、有恒定相位差的线偏振光合成得到。

(5)圆偏振光 迎着光线看，如果电矢量末端的轨迹为一个圆，则这样的光称为圆偏振光。圆偏振光可视为长、短轴相等的椭圆偏振光。

图27-4 椭圆偏振光 2 2、布儒斯特定律

反射光的偏振与布儒斯特定律

如图27-5所示，光在两介质（如空气和玻璃片等）界面上，反射光和折射光（透射光）都是部分偏振光。当反射光线与折射光线的夹角恰为90°时，反射光为线偏振光，其电矢量振动方向垂直于入射光线与界面法线所决定的平面（入射面）。此时的透射光中包含平行于入射面的偏振光的全部以及垂直于入射面的偏振光的其余部分，所以透射光仍为部分偏振光。由折射定律很容易导出此时的入射角满足关系

12tannn (27-1)

高中物理光的偏振问题解析

光的偏振是光波的一个重要性质，对于理解光的传播和应用具有重要意义。在高中物理中，光的偏振问题常常出现在光学的学习中，需要我们掌握相关的概念和解题技巧。

一、光的偏振概念

光的偏振是指光波的振动方向在空间中只沿着一个特定方向传播的现象。光波的振动方向可以是任意方向，但在偏振光中，光波的振动方向只限于某个特定的方向。

二、偏振光的产生

偏振光的产生可以通过偏振片来实现。偏振片是一种具有特殊结构的光学器件，它可以选择性地通过某个特定方向的光波，而将其他方向的光波吸收或反射掉。常见的偏振片有线偏振片和偏振板。

三、偏振光的传播

偏振光在传播过程中，会受到物体的影响而改变其偏振状态。例如，当偏振光通过一个偏振片时，只有与偏振片的偏振方向一致的光波才能通过，其他方向的光波则被吸收或反射掉。这就是偏振片的工作原理。

四、偏振光的应用

偏振光在生活和科技中有着广泛的应用。例如，在太阳镜中使用的偏振片可以有效地减少阳光的强光和反射光，保护我们的眼睛。在液晶显示器中，偏振片则起到调节光的传播方向和强度的作用。

五、偏振光的解题技巧 在解题过程中，我们常常会遇到光的偏振问题。以下是一些解题技巧供大家参考：

1. 理解光的偏振概念：首先要明确光的偏振是指光波的振动方向只沿着一个特定方向传播。

2. 判断偏振光的产生：当题目中提到使用了偏振片或偏振器时，可以判断出产生了偏振光。

3. 确定偏振方向：通过题目中给出的光的振动方向或偏振片的方向，可以确定偏振光的偏振方向。

4. 判断光的通过情况：根据偏振片的工作原理，判断光是否能够通过偏振片，或者通过偏振片后光的偏振状态如何改变。

5. 应用偏振光的知识：根据题目中的实际情况，运用偏振光的应用知识进行解题。

六、举一反三

通过以上的解题技巧，我们可以将其应用到更多的偏振光问题中。例如，当我们遇到关于光的偏振状态变化的问题时，可以运用偏振片的工作原理，判断光的偏振状态是否发生了改变。又如，当我们遇到液晶显示器的工作原理的问题时，可以运用偏振光的知识，解释液晶显示器是如何调节光的传播方向和强度的。

高中物理教案：光的偏振

【摘要】步入高中，相比初中更为紧张的学习随之而来。在此高三物理

栏目的小编为您编辑了此文：“高中物理教案：光的偏振”希望能给您的学习

和教学提供帮助。

本文题目：高中物理教案：光的偏振

一、知识点梳理

1、自然光和偏振光的定义

(1)光的偏振

偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特

定的方向振动，叫偏振光。

①光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场 E 的方

向、磁场 B 的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。

②光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度 E 引起的，因此将 E 的振

动称为光振动。

③自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上

高中物理（人教版）精品讲义—光的偏振、激光课程标准课标解读1.观察振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。2.知道偏振光和自然光的区别,能运用偏振知识来解释生活中一些常见的光学现象。3.知道激光与自然光的区别。1.认识光的偏振现象，知道光是横波.2.知道偏振光和自然光的区别，了解偏振现象在生产与生活中的一些应用，如立体电影、液晶显示屏等．

知识点01自然光和偏振光自然光(非偏振光)偏振光

光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光

光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向(与起偏器透振方向一致)

【即学即练1】下列关于偏振光的说法中正确的是()A．自然光就是偏振光

B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光

C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光

D．单色光就是偏振光

【答案】C【解析】自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方

向振动的光波的强度都相同；只有沿着特定方向振动的光才是偏振光，所以选项C正确．

知识点02激光的特点及其应用1.激光：激光是一种通过人工方法获得的一种频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光波。2.激光的特点(1)“纯净”:激光的频率、相位、偏振方向、传播方向都相同，在实际应用中带来

很多方便，如可以更好地完成干涉和衍射实验，广泛地应用于科学研究和生产生

活中。(2)平行度:激光的平行度好,能传播相当远的距离,可以用于精确的测距。

(3)亮度:激光的亮度高,可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,可以用于切割、焊接以及在坚硬材料上打孔等。(4)激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物。

【即学即练2】让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上

记录的信息经过处理后还原成声音和图象，这是利用激光的()A．平行度好，可以会聚到很小的一点上