偏振光在生活中应用
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摘要:随着偏振光技术的发展,其在生活中的应用也越来越广泛,该文通过对偏振光的分析,全面地介绍了偏振光的分类、产生方法及应用。
在偏振光产生的介绍中,分别介绍了线偏振光、椭圆偏振光、径向偏振光的产生方法,并利用电场矢量进行了具体分析。
最后介绍了偏振光在生活和研究中的应用。
关键字:光学;偏振光;双折射;应用;布儒斯特棱镜;振动The Production and the Application of Polarized LightZHU Zhao-yi,GUO Li-shuai(Electrical Engineering College,Longdong University,Qingyang 74500,Gansu)Abstract:With the development of the polarized light’s technology,it is used in the field more and more widely.Based on the analysis of the polarized light and comprehensively introduces the classification, the generation methods and application of polarized light. In the polarized light generated introduction, this paper introduces linearly polarized light, ellipse polarized light, radial polarized light generated methods, and uses electric field vector carryig on the concrete analysis. At last, the paper introduces the polarized light the application in life and studying.Key Words: optics;polarized light; the double refraction;application;brewster prism;vibration 1 引言光是一定波段范围的电磁波,是由于传播方向垂直的电场和磁场交替转换的振动形成的。
高中物理中的光的偏振有何特点如何应用到实际生活中知识点:光的偏振及其在生活中的应用光的偏振是光学中的一个重要概念,它描述了光波振动方向的特性。
在日常生活中,光的偏振有着广泛的应用,例如在眼镜、摄影、液晶显示等领域。
一、光的偏振特点1.自然光:在空间中传播的自然光是由无数个振动方向不同的光波组成的,这些光波在垂直于传播方向的空间任意平面内振动。
2.偏振光:经过特定装置处理后,光波中的振动方向被限制在一个特定平面内,这种光称为偏振光。
3.偏振方向:偏振光的振动方向可以用偏振轴来表示,偏振轴是光波振动方向所在的直线。
4.偏振片:偏振片是一种可以允许特定方向的光通过,而阻挡其他方向光的透明材料。
二、光的偏振原理1.马尔斯定律:光的偏振现象遵循马尔斯定律,即在特定条件下,两个偏振片的偏振方向必须相互垂直。
2.光的相干性:偏振光具有相干性,即光波的振动相位关系保持不变。
三、光的偏振应用1.眼镜:偏光眼镜利用偏振原理,可以滤除来自阳光、水面等反射光中的杂乱偏振光,减轻眼睛疲劳,提高视觉舒适度。
2.摄影:偏振镜片可以在摄影中减少反光和玻璃等表面的反射,增强拍摄效果。
3.液晶显示:液晶显示器利用偏振光的特性,通过调节液晶分子的排列,控制光的透过程度,实现图像的显示。
4.防紫外线:偏振材料可用于制作防紫外线眼镜,有效阻挡部分紫外线,保护眼睛。
综上所述,光的偏振具有独特的特点,并在生活中有着广泛的应用。
通过学习光的偏振原理和应用,我们可以更好地了解光学知识,并将其应用于日常生活。
习题及方法:1.习题:自然光和偏振光在传播过程中的主要区别是什么?方法:自然光在传播过程中,其振动方向随机分布,而偏振光在传播过程中,振动方向被限制在一个特定平面内。
2.习题:偏振片的作用是什么?方法:偏振片可以允许特定方向的光通过,而阻挡其他方向的光。
3.习题:马尔斯定律是什么?方法:马尔斯定律指出,在特定条件下,两个偏振片的偏振方向必须相互垂直。
偏振光的原理探究与实际应用一、偏振光的基本原理咱先来说说偏振光到底是个啥。
其实啊,偏振光就是光的一种特殊状态。
你可以想象一下,光是一种电磁波,就像水波一样,不过它是在空间里传播的。
正常的光呢,它的电场矢量是在各个方向上乱晃的,就像一群调皮的小虫子到处乱飞。
但是偏振光就不一样啦,它的电场矢量是只在一个特定的方向上振动的,就好比那些小虫子突然变得很听话,都朝着一个方向跑了。
这偏振光是怎么产生的呢?有好几种方法呢。
比如说,我们可以用偏振片来产生偏振光。
偏振片就像是一个特殊的小滤网,它只允许在某个方向上振动的光通过,其他方向的光就被挡住了。
这就好像是在一群乱跑的小动物里,我们用一个栅栏把朝着某个方向跑的小动物放过去,其他的就拦住了。
还有一种办法是通过反射来产生偏振光。
当光从一个介质反射到另一个介质的时候,在一定的条件下,反射光就会变成偏振光。
这就有点神奇了,就像光在反射的过程中突然被整理了一下,变得规规矩矩的了。
二、偏振光的实际应用偏振光在我们的生活里可有用处了。
先说说在摄影里的应用吧。
你有没有发现,有时候我们拍水面或者玻璃的时候,会有很多反光,这些反光会让照片看起来很不好看。
这时候偏振光就可以大显身手了。
我们可以在镜头前面加上一个偏振镜,这个偏振镜就可以把那些反光给滤掉,这样拍出来的照片就清晰多了,就像给照片穿上了一件漂亮的衣服。
在3D电影里也有偏振光的身影呢。
你看3D电影的时候是不是要戴那种特殊的眼镜呀?其实这个眼镜就是利用了偏振光的原理。
电影放映机同时放映两个画面,一个是给左眼看到的画面,一个是给右眼看到的画面,这两个画面的光分别是不同方向偏振的。
然后通过我们戴的眼镜,左眼的镜片只允许左眼画面的偏振光通过,右眼的镜片只允许右眼画面的偏振光通过,这样我们的大脑就会把这两个画面合成一个有立体感的画面啦,是不是超级酷?还有在汽车上也有用到偏振光哦。
汽车的挡风玻璃有时候也会有反光,这对司机开车是很危险的。
偏振光的应用场景
偏振光的应用场景如下:
1.光学成像:偏振光技术可以用于显微镜、望远镜、照相机等成像设备中,通
过分析光波的偏振状态,可以获得更多的光学信息,提高成像质量。
2.光学通信:偏振光技术可以用于光纤通信中,通过控制光波的偏振状态,可
以提高光纤通信的信号传输速度和稳定性,减少光波的损耗和干扰。
3.光学传感:偏振光技术可以用于光学传感中,通过控制光波的偏振状态,可
以检测物质的旋光性、应力状态、磁场等物理参数,实现对物质的高灵敏度检测。
4.光学检测:偏振光技术可以用于光学检测中,通过分析光波的偏振状态,可
以检测材料的非晶态、晶体的结构、表面的纹理等信息,实现对材料的非破坏性检测和分析。
5.光学显示:偏振光技术可以用于光学显示中,通过控制光波的偏振状态,可
以实现液晶显示器的颜色显示和对比度调节,提高显示效果。
光的偏振现象解析与应用光是一种电磁波,它有波动的特性和粒子的特性。
在空间传播时,光通常是以波的形式传播,而波动光有一个重要的特性,那就是偏振。
光的偏振现象在光学领域有着广泛的应用,本文将对光的偏振现象进行解析,并探讨其在科学研究和技术应用中的重要性。
一、光的偏振现象解析1. 什么是偏振光在日常生活中,我们所看到的自然光是一种无规则的混合光,光的电场矢量在各个方向上都有等概率的振动。
而偏振光是指光的电场矢量在特定方向上振动的光波。
偏振光通过一个偏振片时,只允许在偏振片的特定方向上振动的光通过,其它方向上的光则被阻挡。
这个特性使得偏振光在科学研究和技术应用中具有独特的价值。
2. 光的偏振方式光的偏振方式可以分为线偏振、圆偏振和椭偏振三种。
(1) 线偏振:光的电场矢量只在特定方向上振动,振动方向可以是任意方向。
(2) 圆偏振:光的电场矢量在平面内绕光线传播方向旋转,振动幅度保持不变。
(3) 椭偏振:光的电场矢量在平面内既有振动方向的分量,也有振动方向垂直的分量,振动幅度可以改变。
3. 光的偏振产生光的偏振产生主要有自然偏振和人工偏振两种方式。
(1) 自然偏振:自然光经过反射、折射或散射后,可以部分或完全地变为偏振光。
例如阳光照射到湖泊表面或玻璃窗上,反射出的光就是部分偏振光。
(2) 人工偏振:通过使用偏振片、偏振器等器件,可以将自然光转化为具有特定偏振方式的偏振光。
二、光的偏振现象的应用1. 光的偏振在显微镜中的应用显微镜作为一种重要的科学研究工具,利用光的偏振现象可以观察到更多的细节和显现出不同的结构。
例如,使用偏振显微镜可以观察到双折射现象,通过对物质的双折射性质进行观察和分析,可以得到物质的结晶性质、应力状态等信息。
2. 光的偏振在通信技术中的应用随着光通信技术的发展,光的偏振在光纤通信系统中发挥着重要的作用。
在光纤传输中,光的偏振可以用来增加光信号的传输容量,提高通信质量和可靠性。
同时,光的偏振还可以用于解决光纤系统中的偏振相关问题,如偏振模式耦合、偏振模式色散等技术挑战。
偏振光学原理及其应用光学是研究光的性质和相互作用的学科,是自然科学的重要分支之一。
在光学研究中,偏振光学是一个重要的分支,可以解释光的偏振现象和利用光的偏振来研究物质的性质。
本文将介绍偏振光学的原理和应用。
一、偏振光学原理偏振光是指只在一个平面上振动的光。
原本在任意方向散射光束变成了只在一个平面上偏振振动的现象,叫做光偏振。
光偏振可以用图示来表示,假如我们把一束无偏振的光通过一个偏振器(P),这个偏振器就会将光线的振动方向限制在一个特定的平面上,所产生的光就是偏振光。
不同类型的偏振器有不同的作用方式。
线偏器是最简单的偏振器,利用线状材料对垂直于线方向不同的两组振动方向的反射作出区别,将所在平面内与线方向平行的振动分选出来。
除线偏器之外,还有圆偏器、椭偏器等。
光线在空气中传播时通常是自然偏振的。
但是在经过许多特定的物体或许多情况下,光的偏振方向被限制在一个或多个平面上,导致偏振光的现象。
有多种机制会引起光偏振。
例如,当光经过一些物体时,其中的某些分子或原子只吸收其振动方向与其特殊方向相同的极化光,并反射和传播其余未被吸收的光。
这样,光的偏振方向就被限制了。
例如,一些晶体能够在一定方向上将振动分量通过,并阻挡垂直于此方向的振动分量,从而产生偏振现象。
此外,偏振光还可以通过一系列透过或反射器件(例如偏振板)来过滤掉非偏振光以产生。
二、偏振光学应用1. LCD液晶显示器偏振光学在LCD显示器中得到了广泛应用。
液晶显示器的原理是通过控制液晶单元的偏振方向来实现像素的开闭。
每个像素都由液晶单元和透明电极组成,透明电极能够控制单元中液晶分子的偏振方向,从而控制光的透过或阻挡。
逐行扫描和逐列扫描也可以控制像素的开闭,从而显示图像。
2. 光学偏振镜光学偏振镜是立体电影和3D电影中使用的常见设备。
偏振镜可以将光线的波动方向沿着特定方向偏振,然后被接收器接收。
正向传输呈现一个图像,反射传输呈现另一个图像。
这种技术利用了立体的原理,能够让观众看到比平面更多的细节和图像。
偏振在生活中的应用
偏振在生活中的应用:
1、手机屏幕,电脑屏幕,计算器是用的液晶显示,也是偏振光;
2、太阳镜。
太阳很大时,地面反射的偏振光很刺眼,可以借助偏振太阳镜block掉偏振强光;
3、探测外部星体。
因为因星体周围的尘埃而散射光是偏振光,探测到偏振光就能知道星体;
4、光纤可以利用两个不同的偏振态来提高传输信号的速度;
5、目标检测。
有时候强度特征不明显的物体用普通拍照技术看不出来,但是偏振图片就非常明显,常用于军事;
6、质量检测。
一些塑料产品是双折射材料,加在两个正交的偏振片中能看见不同的颜色;
7、疾病诊断。
病变细胞和正常细胞在光照射下偏振状态不同。
偏振片在日常生活中的应用及原理引言偏振片是一种常见的光学元件,它在日常生活中有着广泛的应用。
本文将探讨偏振片的原理及其在不同领域中的应用。
偏振片的原理偏振片是由具有特殊特性的光学材料制成的。
它可以选择性地通过特定方向的光波,而丢弃其他方向的光波。
这种选择性透过某些光波的能力是基于光的振动方向的。
具体来说,光是由电场和磁场构成的电磁波,而偏振片可以通过控制电场的振动方向来实现光的选择透过。
偏振片的核心原理是布儒斯特定律。
根据布儒斯特定律,光的振动方向与通过的偏振片的方向垂直时,光会被完全吸收或反射;而在振动方向与通过的偏振片方向平行时,光则会被完全透过。
通过旋转偏振片的方向,可以选择透过不同方向的光波。
偏振片在日常生活中的应用显示器和电视屏幕偏振片在显示器和电视屏幕上有着重要的应用。
液晶显示器中的偏振片可以控制光的透射,使得显示器只能够从特定的角度观看。
这样可以保护用户的隐私,并提供更好的视觉效果。
太阳镜太阳镜是偏振片在日常生活中最常见的应用之一。
太阳镜的镜片上覆盖了一层偏振片,它可以过滤掉来自太阳的强烈光线中的偏振光,从而降低眩光。
这种设计可以提高驾驶员和户外活动者的视觉舒适度和安全性。
摄影和摄像偏振片也被广泛应用于摄影和摄像领域。
通过使用偏振片,摄影师可以控制光线的进入角度和强度,从而改善画面的细节和对比度。
此外,偏振片还可以用于减少或消除反射或折射造成的镜头光斑和干扰。
3D影片在观看3D影片时,电影院会分别安装两个垂直方向的偏振片。
观众戴上特殊的偏振片眼镜后,会根据光的偏振方向只能看到特定的影像,从而实现3D视觉效果。
这种技术利用了偏振片的特性,为观影者带来更加逼真的影像体验。
光学仪器偏振片还被广泛应用于光学仪器中,例如显微镜、望远镜和相机。
通过使用偏振片,可以减少或消除由于光的振动方向的干扰,使得光学仪器能够提供更高质量的图像和观察结果。
结论偏振片是一种广泛应用于日常生活中的光学元件。
它利用特定的原理选择性地通过特定方向的光波,从而在不同领域中发挥重要作用。
第1篇一、实验目的1. 了解偏振光的基本原理及其在生活中的应用。
2. 掌握使用偏振片观察炫光现象的方法。
3. 分析偏振光在减少炫光方面的作用。
二、实验原理1. 偏振光:光波是一种电磁波,其中电场矢量E在垂直于光传播方向的平面内振动。
当光波经过某些特定材料时,只有特定方向振动的光波能够通过,这种现象称为偏振。
2. 炫光:当太阳光或其他强烈光源直接进入眼睛时,由于光线的反射、折射和散射,会形成炫光,影响视线。
3. 偏振片:偏振片是一种只允许特定方向振动的光波通过的光学元件。
通过偏振片观察,可以消除或减弱炫光现象。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 偏振片- 激光笔- 镜子- 白色屏幕- 水平仪2. 实验材料:- 白色纸张- 胶带四、实验步骤1. 搭建实验装置:- 将激光笔固定在水平仪上,确保激光束垂直于地面。
- 在激光笔前方放置白色纸张,用于观察激光束的传播路径。
- 在激光笔与白色纸张之间,依次放置偏振片和镜子。
2. 观察炫光现象:- 打开激光笔,调整镜子角度,使激光束反射回激光笔。
- 观察反射光在白色纸张上的传播路径,记录炫光现象。
3. 消除炫光:- 在激光笔与白色纸张之间插入偏振片,调整偏振片角度,观察炫光现象是否减弱。
- 记录偏振片角度与炫光减弱程度的关系。
4. 重复实验:- 更换不同角度的偏振片,重复步骤3,观察炫光现象的变化。
五、实验结果与分析1. 实验结果:- 在没有偏振片的情况下,反射光在白色纸张上形成明显的炫光现象。
- 当插入偏振片并调整角度时,炫光现象明显减弱。
2. 分析:- 偏振片能够过滤掉与偏振片振动方向垂直的光波,从而减少炫光现象。
- 通过调整偏振片角度,可以找到与反射光振动方向平行的偏振片,进一步减弱炫光。
六、实验结论1. 偏振光在减少炫光方面具有显著效果。
2. 偏振片是一种有效的炫光消除工具。
3. 通过调整偏振片角度,可以找到最佳的炫光消除效果。
七、实验拓展1. 研究偏振光在其他光学现象中的应用,如光学成像、光学通信等。
光的偏振在生活中的应用
光偏振是一种物理现象,它是当光穿过特殊介质中时,出现的特殊情况。
在普通物质中,没有发生偏振,光照射到物体上会产生一个随机
折射,从而使得整个照片可能看起来会有点模糊。
但是用带有特定构
造的介质,入射在该介质上时,可以使得光沿着一个角度从这个介质
出来,这就是光偏振。
光偏振在生活中有重要的应用,比如现代的3D电视中,使用光偏振技
术来达到3D的效果。
光偏振技术可以将屏幕上发射的加密的光线,分
成左眼和右眼两种角度不同的信号,从而达到3D的效果。
在照相机上,也可以使用到光偏振技术,它可以将光线发散成横向和纵向两种不同
的光线,使得拍出来的照片更加清晰、锐利。
此外,在科学仪器上也使用到了光偏振技术,比如在医学成像,它可
以把探测的细微的血液微流变化等现象,变成图形或者文字,从而进
行精确的检测。
光偏振技术也可以用于显微镜上,可以将小分子的组
成可视化,以便科学家可以更加准确的研究小分子。
总之,在一些科学设备及日常生活中,光偏振技术都有重要的作用,
它不仅可以让我们从实际应用中获得更精确更直观的结果,还可以让
我们更加深刻的理解物理本身。
偏振光的应用偏振光的应用————XXX摘要:名称与定义横波纵波偏振原理自然光偏振光应用:1、汽车车灯;2、观看立体电影;3、生物的生理机能与偏振光;4、LCD液晶屏;偏振光红外偏振光在医疗范围的应用:5、红外偏振光治疗的特点:产生特性定义:光波的光矢量的方向不变,只是其大小随相位变化的光。
偏振光,光学名词。
光是一种电磁波,电磁波是横波。
而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面,光的振动面只限于某一固定方向的,叫做平面偏振光或线偏振光。
横波光是一种电磁波,是由与传播方向垂直的电场和磁场交替转换的振动形成的。
这种振动方向与传播方向垂直的波我们称之为横波。
纵波声波是靠空气或别的媒质前后压缩振动传播的,它的振动方向与传播相同,这类波我们称之为纵波。
偏振原理:通常光源发出的光,它的振动面不只限于一个固定方向而是在各个方向上均匀分布的。
这种光叫做自然光。
光的偏振性是光的横波性的最直接,最有力的证据,光的偏振现象可以借助于偏振光原理查。
旋转P2,当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时,偏振光可顺利通过,这时在P2的后面有较亮的光。
当P2的偏振方向与偏振光的偏振面垂直时,偏振光不能通过,在P2后面也变暗。
第二个偏振片帮助我们辨别出偏振光,因此它也称为“检偏器”。
光是一种电磁波,电磁波是横波。
而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面,光的振动面只限于某一固定方向的,叫做平面偏振光或线偏振光。
自然光光波是横波,即光波矢量的振动方向垂直于光的传播方向。
通常,光源发出的光波,其光波矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向,但统计平均来说,在空间所有可能的方向上,光波矢量的分布可看偏振光作是机会均等的,它们的总和与光的传播方向是对称的,即光矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同,这种光就称为自然光。
偏振光偏振光是指光矢量的振动方向不变,或具有某种规则地变化的光波。
按照其性质,偏振光又可分为平面偏振光(线偏光)、圆偏振光和椭圆偏振光、部分偏振光几种。
偏振光在生活中的应用
偏振光在日常生活中有广泛的应用。
例如,它可以用于显示屏,更强
调它的清晰度和醒目度,使用它可以提高准确度,使用者能够更容易识别
图像。
此外,在太阳能传输技术中,偏振光也可以极大地提高光的利用率,使太阳能传输的效率大大提高。
最后,它还可以用于光纤通信中,由于它
的材料,抗折性,它可以有效地将数据传输到很远的距离。
同时,它还可
以用于科学研究,特别是在显微镜研究中,它可以提供高精度的检测和分析。
总之,偏振光在日常生活中可以为我们提供更多的帮助,更加有效地
实现目标。
以下材料都就是通过google搜索得到得相关知识,如果大家没有时间就瞧瞧以下得内容就可以了,大致了解偏振光在生活中有哪些有趣得应用,如果有时间有兴趣得话可以自己检索相关内容。
一、立体电影您瞧过立体电影吗?您知道它得道理吗?它就就是应用光得偏振现象得一个例子:在观瞧立体电影时,观众要戴上一副特制得眼镜,这副眼镜就就是一对透振方向互相垂直得偏振片.这样,从银幕上瞧到得景象才有立体感.如果不戴这副眼镜瞧,银幕上得图像就模糊不清了.这就是为什么呢?这要从人眼瞧物体说起.人得两只眼睛同时观察物体,不但能扩大视野,而且能判断物体得远近,产生立体感。
这就是由于人得两只眼睛同时观察物体时,在视网膜上形成得像并不完全相同,左眼瞧到物体得左侧面较多,右眼瞧到物体得右侧面较多,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体得前后、远近,从而产生立体视觉.ﻫ立体电影就是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物得像,制成电影胶片.在放映时,通过两台放映机,把用两台摄影机拍下得两组胶片同步放映,使这略有差别得两幅图像重叠在银幕上.这时如果用眼睛直接观瞧,瞧到得画面就是模糊不清得。
要瞧到立体电影,要在每架电影机前装一块偏振片,它得作用相当于起偏器。
从两架放映机射出得光,通过偏振片后,就成了偏振光.左右两架放映机前得偏振片得透振方向互相垂直,因而产生得两束偏振光得偏振方向也互相垂直.这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振方向不改变。
观众用上述得偏振眼镜观瞧,每只眼睛只瞧到相应得偏振光图像,即左眼只能瞧到左机映出得画面,右眼只能瞧到右机映出得画面,这样就会像直接观瞧物体那样产生立体感觉。
这就就是立体电影得原理.当然,实际放映立体电影就是用一个镜头,两套图像交替地印在同一电影胶片上,还需要一套复杂得装置。
这里就不涉及了.二、摄像摄影1、在摄影镜头前加上偏振镜消除反光在拍摄表面光滑得物体,如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等,常常会出现耀斑或反光,这就是由于光线得偏振而引起得。
偏振光在生活上的应用1.偏振现象在摄影技术中的应用:在摄影技术中,为了在不同自然条件下拍到理想的或具有艺术效果的照片,一般在照相机镜头前加不同的镜片。
其中一种镜片是“偏光镜”。
偏光镜的用途之一是为了更清楚的拍摄水中的物体和鱼类等。
如在公园清澈的水塘中游荡着漂亮的金鱼,用相机拍照的最大问题是水表面反射的光线使人看不清水下的鱼。
根据布儒斯特定律,自然光经水面反射后是部分偏振光,而在布儒斯特角时是平面偏振光,水的折射率为1.33,相应的布儒斯特角为i0=53°。
如右图所示,在相机的镜头前加上偏光镜,摄影者在岸上将相机以53°左右(估计)对准水面,旋转镜头前的偏光镜,使其偏振化方向与反射光的偏振面垂直拍照(此时,在取景器中看到水中的物体最清楚),则可大大减小反射光的影响,拍到清晰的金鱼照片。
2.电光效应:1875年克尔(Kerr)发现了第一个电光效应。
某些各向同性的透明介质在外加电场作用下变为各向异性,表现出双折射现象,介质具有单轴晶体的特性,并且光轴在电场的方向上,这一现象又称为克尔效应(Keer effect)。
某些液体的克尔效应比较显著。
克尔效应最大的特点是几乎没有延迟时间,它随着电场的产生与消失很快地产生和消失,能追随非常快的交变外电场响应频率可达1010赫兹。
如上图所示,在两端平行透明的容器内装上两个平板电极,并装上克尔效应显著的液体,则构成克尔盒。
一般首先使入射平面偏振光的偏振化方向与检偏器的偏振化方向垂直,且与电场方向的夹角分别为±45°。
在电极不加电压的情况下,透过检偏器的光强为零,光开关处于关闭状态。
随着电压的升高,通过克尔盒的o光和e光的位相差在增大,它们合成光的偏振态随之变化,透过检偏器的光强也随之变化。
当极板上的电压加到U0,刚好使o光和e光的位相差为p时,克尔盒相当于一个l/2波片,此时,透过克尔盒的光的偏振化方向与检偏器的偏振化方向一致,透过检偏器的光强最大,光开关处于全开状态。
关于偏振片在现实生活中的应用五院二队耿西英智(201005019002)摘要:偏振片是一种可以产生和检验偏振光的光学器件。
在生活中,我们可以利用偏振片的这一特性制造出各种各样的器件,解决一些实际问题。
关键词:偏振片光在生活中,我们经常会碰到这样或那样的与光有关的困扰,怎么解决这些问题呢?这当中不可避免地要用到各种各样的光学器件,其中,偏振片就是很重要的一种,就让我们来看看在现实生活中它们有什么作用吧。
一. 在采光系统中的应用在采光系统中,经常涉及到改变采光强度的问题,以往都是采用机械的方法遮光,但是这样有很大的弊端,比如说采光不均匀控制困难等,那么,我们如何用偏振片来解决这个问题呢?由马吕斯定律:I=I0co s2θ其中θ为线偏振光偏振方向与偏振片偏振化方向的夹角,I0、I分别为入射光光强与透射光光强。
由此我们可以看出,要由偏振片控制光照强度的话,入射光线必须是偏振光,因此必须先用偏振片将自然光转变为偏振光如图所示:P1P2如图所示,自然光通过两块相互重叠放置的偏振片通过改变两片偏振片偏振化方向的夹角,我们可以精确控制射入室内光线的强度,这种设计非常适用于实验室,会议室等对光亮度要求比较高的场所,不足之处在于最终射入室内的光强最多只能为自然光强度的二分之一,考虑到这一点,可以用平面镜或凹面镜增加入射自然光的光强,以达到在准确控制光强的同时不至于使最大光强较小的目的。
二. 在教学系统中的使用随着多媒体技术的发展,越来越多的教员选择在上课的时候使用多媒体设备,其中就不可避免地要用到投影仪,由于教员往往正对着投影仪,投影仪发出的强光往往直接进入教员眼睛,长年累月,这可能会对眼睛造成很大的伤害,在这儿,我们可以利用偏振片解决这个问题,在投影仪出光口前加一片偏振片,同时,教员上课时佩戴同样由偏振片制成的眼镜,并且使投影仪前偏振片与眼镜上偏振片的偏振化方向垂直,这样,就可以在不影响教员上课的情况下减小投影仪光线造成的伤害了。
生活中光的偏振现象例子生活中光的偏振现象例子如下:一、太阳光的偏振现象太阳光在大气中传播时会发生偏振现象。
当太阳光以一定角度入射到大气中时,由于大气分子对光的散射,使得光的方向发生改变,从而产生偏振现象。
二、偏振墨镜的偏振效应偏振墨镜是利用偏振光的特性来过滤掉特定方向的光线。
当光线通过偏振墨镜时,只有与墨镜偏振方向相同的光线可以透过,其他方向的光线则被滤除,从而产生偏振效应。
三、光的双折射现象双折射是指光在某些晶体中传播时,会发生折射率不同的现象。
这种现象是由于晶体内部原子结构的非均匀性导致的,使得光在晶体中传播时会分为两束光,即快光和慢光。
四、液晶显示屏的偏振技术液晶显示屏利用液晶分子的排列状态来控制光的偏振方向,从而实现图像的显示。
液晶显示屏中的液晶分子可以通过电场的作用改变其排列状态,进而改变光的偏振方向,实现图像的变化。
五、光的反射与折射的偏振效应当光线从一种介质射向另一种介质时,会发生反射和折射的现象。
在特定角度下,入射光线的偏振方向会影响其反射和折射的方向和强度,从而产生偏振效应。
六、光的散射的偏振效应当光线通过介质中的颗粒或分子时,会发生散射现象。
散射光中的偏振方向与入射光的偏振方向有关,不同的散射角度和介质颗粒的大小会影响散射光的偏振效应。
七、偏振滤光片的效应偏振滤光片可以选择性地通过或阻挡特定方向的偏振光。
通过调整偏振滤光片的方向和角度,可以控制光的偏振方向和强度,从而实现光的偏振效应。
八、光在水面上的偏振现象当光线以一定角度入射到水面上时,会发生反射和折射的现象。
入射光的偏振方向会影响反射和折射光的偏振方向和强度,从而产生光在水面上的偏振现象。
九、光在薄膜上的干涉现象当光线通过薄膜时,会发生干涉现象。
薄膜的厚度和折射率会影响干涉条纹的形成和移动,从而产生光的偏振现象。
十、光的旋光现象光的旋光现象是指光在某些物质中传播时,会使光的偏振方向发生旋转。
这种现象是由于物质分子的手性结构导致的,使得光的偏振方向发生改变。
偏振光的作用
偏振光是指在一个平面内振动方向相同的光,与普通光相比,偏振光具有一些特殊的光学性质和应用。
以下是偏振光的一些作用:
1. 透射和反射:偏振光在透过或反射于表面时会发生改变。
例如,当偏振光垂直于表面时,反射光将会完全偏振,而当偏振光与表面成45度角时,反射光将会变成部分偏振。
2. 光学器件:偏振光可以用于制造各种光学器件,例如偏振片、偏振器和光栅。
这些器件可以用于调节光的偏振状态,控制光的传播方向和强度,以及进行光学信号处理等。
3. 生物医学:偏振光在生物医学中也有广泛应用,例如在光学显微镜中,偏振光可以用于显现生物组织的结构和功能,以及检测细胞的偏振状态和形态变化等。
4. 光通信:偏振光也可以用于光通信中,例如在光纤通信中,偏振分复用技术可以将多个偏振光信号同时传输在同一条光纤上,提高传输效率和容量。
这些都是偏振光的一些作用,偏振光在科学和工程领域中有着广泛的应用。
以下资料都是经过谷歌搜寻获取的有关知识,假如大家没有时间就看看以下的容就能够了,大概认识偏振光在生活中有哪些风趣的应用,假如有时间有兴趣的话能够自己检索有关容。
一.立体电影你看过立体电影吗?你知道它的道理吗?它就是应用光的偏振现象的一个例子:在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向相互垂直的偏振片.这样,从银幕上看到的情景才有立体感.假如不戴这副眼镜看,银幕上的图像就模糊不清了.这是为何呢?这要从人眼看物体提及.人的两只眼睛同时察看物体,不只好扩大视线,并且能判断物体的远近,产生立体感.这是因为人的两只眼睛同时察看物体时,在视网膜上形成的像其实不完整相同,左眼看到物体的左边面许多,右眼看到物体的右边面许多,这两个像经过大脑综合此后就能划分物体的前后、远近,进而产生立体视觉.立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不一样方向同时拍摄下光景的像,制成电影胶片.在放映时,经过两台放映机,把用两台摄像机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差其他两幅图像重叠在银幕上.这时假如用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的.要看到立体电影,要在每架电影机前装一块偏振片,它的作用相当于起偏器.从两架放映机射出的光,经过偏振片后,就成了偏振光.左右两架放映机前的偏振片的透振方向相互垂直,因此产生的两束偏振光的偏振方向也相互垂直.这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振方向不改变.观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到相应的偏振光图像,即左眼只好看到左机映出的画面,右眼只好看到右机映出的画面,这样就会像直接观看物体那样产生立体感觉.这就是立体电影的原理.自然,实质放映立体电影是用一个镜头,两套图像交替地印在同一电影胶片上,还需要一套复杂的装置.这里就不波及了..摄像拍照在拍照镜头前加上偏振镜除去反光在拍摄表面圆滑的物体,如玻璃器皿、水面、列橱柜、油漆表面、塑料表面等,经常会出现耀斑或反光,这是因为光芒的偏振而惹起的。
在拍摄时加用偏振镜,并合适地旋转偏振镜面,能够阻拦这些偏振光,借以除去或减弱这些圆滑物体表面的反光或亮斑。
要经过取景器一边察看一边转动镜面,以便察看除去偏振光的成效。
当察看到被摄物体的反光消逝时,既能够停止转动镜面。
下列图1这照片拍摄时没有加偏振滤镜,玻璃面上的反射光现象很显然。
此照片拍摄时相机指向与玻璃大概成45度角。
图2的照片是加上偏振滤镜后拍摄的。
相机指向与玻璃仍旧是45度角左右。
能够看出,固然偏振滤镜消去了大部分的反射光,可是仍旧有一部分反射光存在。
这是因为在45度角离布儒斯特角甚远,玻璃面上的反射光是部分偏振光,偏振滤镜没法把这样的反射光所有滤去。
图3在拍摄时调整了相机的地点,使相机与玻璃面的夹角大概在55度,基本上等于布儒斯特角。
从玻璃面上反射光是线偏振光,用偏振滤镜能够把反射光几乎所有滤去。
从这几照片中能够看出,只有在布儒斯特角入射的光芒,其反射光才会是线偏振的。
拍照时控制天空亮度,使变暗。
因为中存在大批的偏振光,因此用偏振镜能够调理天空的亮度,加用偏振镜此后,变的很暗,突出了中的白云。
偏振镜是灰色的,因此在黑白和彩色拍照中均能够使用。
没实用偏振滤镜的相片用了偏振滤镜的相片3D电影专题平时生活中人们是用两只眼睛来察看四周拥有空间立体感的外界光景的。
3D电影就是利用双眼立体视觉原理,使观众能从银幕上获取三维空间感视觉影像的电影。
它不一样于一般一般电影在放映时只有影像的平面感觉。
3D立体电影的制作有多种形式,此中较为宽泛采纳的是偏光眼镜法。
它以人眼察看光景的方法,利用两台并列布置的电影摄像机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。
放映时,将两条电影电影分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。
两台放映机需同步运行,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。
当观众戴上特制的偏光眼镜时,因为左、右两片偏光镜的偏振轴相互垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;以致观众的左眼只好看到左像、右眼只好看到右像,经过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉成效。
显现出一幅幅连接的立体画面,使观众感觉光景迎面而来、或进入银幕深凹处,能产生激烈的“身临其境”感。
数字3D电影的基础技术用胶片放映机放映立体电影时,一般常用的是线偏振技术或红蓝(绿)眼镜技术。
跟着科学技术的不停进步和数字放映技术的应用,新资料、新技术的发展使数字3D电影影像质量,不论是色彩复原仍是观看舒坦度上都获取了很大的提升。
下边是在国际上被主要应用的几种3D电影技术:圆偏振技术在放映胶片立体电影时,我们以前使用过偏振眼镜。
但切实的说,那时使用的眼镜应当叫线偏振眼镜。
而此刻我们介绍的圆偏振技术是在线偏振的基础上发展的,但它在观看成效上比线偏振有了质的飞腾。
在使用线偏振眼镜看立体电影时,应一直保持眼镜处于水平状态,使水平偏振镜片看到水平偏振方向的图像,而垂直偏振镜片看到垂直偏振方向的图像。
假如眼镜略有偏转,垂直偏振镜片就会看见一部分水平方向的图像,水平偏振镜片也会看见一部分垂直方向的图像,左、右眼就会看到显然的重影。
而圆偏振光偏振方向是有规律的旋转着的,它可分为左旋偏振光和右旋偏振光,它们相互间的扰乱特别小,它的通光特征和阻光特征基本不受旋转角度的影像。
此刻看偏振形式的3D电影时,观众佩带的偏振眼镜片一个是左旋偏振片,另一个是右旋偏振片,也就是说观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振光带来的不一样画面,经过人的视觉系统产生立体感。
这种圆偏振技术既能够应用于单机3D电影,也能够应用在双机3D电影放映。
Real-D和Masterimage的3D放映协助系统主要采纳的就是这种技术。
开关眼镜技术这项技术的原理比较简单,它的主要技术在眼镜上。
它的眼镜片是能够分别控制开闭的两扇小窗户,在同一台放映机上交替播放左右眼画面时,经过液晶眼镜的同步开闭功能,在放映左画面时,左眼镜翻开,右眼镜封闭,观众左眼看到左画面,右眼什么都看不到。
相同翻转过来时,右眼看右画面,左眼看不到画面,就这样让左右眼分别看到左右各自的画面,进而产生立体成效。
NuVision3D系统就是采纳的这种技术。
NuVision的3D技术近来已经被XpanD企业收买,因此我们此刻接触的这种设施都是使用XpanD商标。
滤光技术可见光的波长大概在390到770nm之间的地区。
我们在利用数字放映机放映画面时,数字放映机经过数字方式复原以红绿蓝三个颜色为基色的彩色图像。
安装在放映机的、迅速转动的滤光轮,将红绿蓝各自分为高(H)、低(L)波长两部分,各包含左、右眼图像容。
经过分色滤光眼镜,让观众感觉到左右眼各自的彩色画面,产生立体成效。
因为滤光技术要对图像光谱进行切割,对色彩复原产生必定的影响,因此采纳这种方式时,要在服务器上增添色彩管理软件,对图像数据进行校订办理。
三种当前需要使用协助设施才能够实现3D成效的前沿技术色差式3D技术最早出现3D显示技术就是色差式,从技术层面上来看也是最为初级的一种3D成效显示方法,这种3D显示的协助设施只需购置一付红青(红淡蓝)色差眼镜就能够了。
成本也最为便宜。
色差式3D显能够称为分色立体成像技术,是用两台不一样视角上拍摄的影像分别以两种不一样的颜色印制在同一副画面中。
用肉眼观看的话会体现模糊的重影图像,只有经过对应的红蓝等立体眼镜才能够看到立体成效,就是对色彩进行红色和蓝色的过滤,红色的影像经过红色镜片蓝色经过蓝色镜片,两只眼睛看到的不一样影像在大脑中重叠体现出3D立体成效。
色差式3D的不足是显示成效有限,3D成效体验不足可是其便宜的成本却使好多财力有限的3D电影喜好者选择他的一个主要原由。
快门式3D技术快门式3D技术能够为家庭用户供给高质量的3D显示成效,这种技术的实现需要一付主动式LCD快门眼镜,交替左眼和右眼看到的图象以致于你的大脑将两幅图像交融成一体来实现,进而产生了单幅图像的3D深度感。
其成本也比色差式3D显示技术昂贵好多。
快门式3D技术的原里是依据人眼对影像频次的刷新时间来实现的,经过提升画面的迅速刷新率(起码要达到120Hz)左眼和右眼个60Hz的迅速刷新图象才会让人对图象不会产生颤动感,并且保持与2D视像相同的帧数,观众的两只眼睛看到迅速切换的不一样画面,并且在大脑中产生错觉,便观看到立体影像。
快门式3D技术的优势是其3D成效实现传神,可是因为技术成本的限制其成本也较高,假如是同时约几个朋友来看3D电影的话就要每人都有一付这样的眼镜,这就需要花好多钱,假如是每人单独观看的话那互动性就差了。
偏光式3D技术偏光式3D技术当前广泛用于商业影院和其余高端应用。
在技术方式上和快门式是相同的,其不一样的是被动接收因此也被称为属于被动式3D技术,协助设施方面的成本较低,但对输出设施的要求较高,因此特别合适商业影院等需要众多观众的场所使用。
光芒偏振系一致般都应用在商业影院,专业术语称为偏光式3D也叫偏振式3D技术,当前在商用方面采纳两种显示方式进行3D成效的实现,在IMAX3D播放中使用两台投影设施,两台投影机分别拥有自己的偏振滤波器,分别投射左眼和右眼图像。
此外一种系统,被称为RealD,使用一台投影机和一个迅速切换的单个偏振器来达成相同的事情。
这种技术是迅速切换左眼和右眼图象,同时进行顺时针180度和逆时针180度的偏振方向配合左眼和右眼的图象的变换而切换,其他经过眼镜对光芒的过滤只让观看者看到属于不一样眼的图象。
其他应用于电视行业的偏光式3D技术则需要画面拥有240Hz或许480Hz以上的刷新率,其刷新频次要高于快门式的两倍甚至四倍。
偏光式3D的优势是可获取更加正确的色彩,协助设施眼镜因为没有电子元件因此也特别廉价,光芒偏振系统的价钱却不菲关于家庭用户来说实现起来其实不简单。
3维立体显示友达将展出一系列从8寸到65寸运用不一样技术的最新3维液晶屏。
包含裸眼式的视差屏障(barrier)技术和柱状透镜(lenticular)技术,以及需配戴特别眼镜观看的偏光式(Pattern Retarder)全高清3维液晶屏。
此中,马上于2010年下半年量产的65寸偏光式全高清3维液晶屏,是当前商业化最大尺寸的3维电视屏,配戴搭配的偏光3维眼镜观看,将可显示极佳的高画质3维影像成效。
值得一提的是,它所搭配的偏光式3维眼镜不单价钱相当便宜,每副均匀仅须美金2~3元,并且重量仅有10公克,即便自己已戴眼镜的观众,只需再夹上偏光眼镜片,即可享受欢乐的3维视觉体验,此款3维液晶屏特别合用于大尺寸的立体显示家庭剧院。