高中物理人教版选修-课件：.光的偏振

1、6.光的偏振,1.通过实验,认识偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。 2.了解偏振光和自然光的区别,能运用偏振知识解释生活中相关光现象。 3.知道日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用。,1.偏振现象 在纵波中,各点的振动方向总与波的传播方向平行,在横波中,各点的振动方向总与波的传播方向垂直,不同的横波,振动方向可能不同。只有横波才有偏振现象。 (1)自然光:由太阳、电灯等普通光源发出的光,它包含着在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波强度都相同,这样的光叫作自然光。 (2)偏振光:自然光垂直透过某一偏振片后,其振动方向只沿着偏振片的透振方向,这样的

2、光称为偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光,入射角变化时偏振的程度也有所变化。 (3)偏振现象:偏振方向与透振方向平行的光都通过偏振片,偏振方向与透振方向垂直的光不能通过偏振片,这种现象称为偏振现象。光的偏振现象表明光是一种横波。,2.偏振现象的应用 (1)摄影中的应用:摄影中,为了消除反射光的影响,在镜头前安装一片偏振片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,从而阻挡反射光进入镜头。 (2)电子表的液晶显示屏:两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒,液晶各向异性的属性,特别是当偏振光经过液晶时,其振动方向会旋转90,这种性质叫作液晶的旋光性。利用

3、这种特性控制让光通过或不通过,从而显示数字的形状。 当戴上偏振片眼镜观察水面时,能够清楚地看到水中的游鱼,试解释其中的道理。 提示:水面反射的光对人眼产生干扰,使人不能清楚地看到水面下的东西,从水面反射的光中包含很多偏振光,偏振片眼镜可阻挡这些偏振光进入眼睛,这时可以比较清楚地看到水中的情景。,一,二,一、自然光与偏振光的比较,特别警示偏振现象在生活中非常普遍,并不是只有自然光通过偏振片后才变为偏振光,生活中除光源直接发出的光外,我们看到的绝大部分光都是偏振光。如自然光射到水面时的反射光和折射光,尤其是二者互相垂直时,都是典型的偏振光。,一,二,二、偏振光的应用 1.观看立体电影 双眼视差:左

4、右两只眼睛看外界图象时的差别叫作双眼视差。 在拍摄立体电影时,用两个摄影机,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,有两个放像机,每个放像机镜头前放一个偏振片,两个偏振片的偏振方向相互垂直,观众戴上用偏振片做成的眼镜,左眼偏振片的偏振方向与左面放像机上的偏振方向相同,右眼偏振片的偏振方向与右面放像机上的偏振方向相同,这样,银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观看,在人的脑海中就形成立体化的影像了。,一,二,2.汽车车灯 汽车在夜间公路上行驶与对面的车辆相遇时,为了避

5、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。如果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己的车灯发出的光,而看不到对面车灯的光,这样,汽车在夜间行驶时,既不用熄灯,也不用减速,可以保证安全行车。 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,只需戴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散射光。,一,二,特别警示应用偏振光时使用的镜片叫偏振片。偏振片是

6、由特定的材料制成的,每个偏振片都有一个特定的方向,这个方向叫作“透振方向”,只有沿透振方向振动的光才能通过该偏振片。,类型一,类型二,自然光与偏振光的区别 【例1】 通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板,当以入射光线为轴转动偏振片时,看到的现象有何不同? 解析:该题考查自然光和偏振光的区别。通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时,透射光的强度不随偏振片的旋转而变化。因为灯光、烛光都是自然光,沿各个方向振动的光的强度相同。因此,当偏振片旋转时,透射出来的光波的振动方向虽然改变了(肉眼对此不能感觉到),但光的强弱没有改变。月亮、黑板反射的光是偏振光,它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振

7、片的旋转发生周期性的变化。 答案:见解析,类型一,类型二,题后反思知道自然光和偏振光的区别。光源发出的光,沿着各个方向振动的光的强度都相同,叫作自然光。振动方向一定的光叫作偏振光。,类型一,类型二,偏振现象 【例2】 在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q,在Q的后边放上光屏,以下说法中正确的是() A.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度不变 B.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度时强时弱 C.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度不变 D.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度时强时弱 点拨:太阳发出的光为自然光,经过偏振片P后变为偏振光;屏上光的亮度取决于这两个偏振片透振方向之间的关系。 解析:当Q和P的透振方向平行时,通过Q的光强最大,当Q和P的透振方向垂直时,通过Q的光