光的偏振扩展资料全

1、光的偏振扩展资料偏振镜什么是偏振镜？一种以两层玻璃相粘合，中间夹一种有极细的杆状结晶体的胶膜，这种胶膜 对光线能起到偏振作用，所以叫做起偏振膜当横面振动的光通过偏振镜后，成为单向的振动， 其他方向的振动部分或全部吸收，所以通过偏振镜后的光波，只有和镜晶体丝平行方向的平面振 动在使用偏振镜拍摄时，应将偏振镜安放在摄影镜头的前面，通过取景器一边观察一边转动镜 面，以便观察消除偏振光的效果当观察到被摄物体的反光消失时，既可以停止转动镜面偏振 镜在摄影创作中有那些用途？偏振镜在摄影创作中具有以下几个方面的用途：消除或减弱光滑物 体表面的反射光，在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、列橱柜、油漆表面、

2、塑料表面等， 常常会出现耀斑或反光，这是由于光线的偏振而引起的.在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏 振镜面，能够阻挡这些偏振光，借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑，更好地表现出 被摄体的细节和质感控制天空亮度，使变暗偏振镜具有阻止天空的明朗光线的作用，当偏振 镜的方向与太构成 90 时，其空中的明朗光线受阻；当偏振镜的方向构成0或180 时，不起偏振作用由于中存在大量的偏振光，所以用偏振镜能够调节天空的亮度，加用偏振镜以后，变 的很暗，突出了中的白云偏振镜是灰色的，所以在黑白和彩色摄影中均可以使用可作中性灰 滤光镜使用.由于偏振镜是灰色的，如果将两片偏振镜相叠加，就能阻止一部分光线的通

3、过，起 到中性灰滤光镜的作用使用时，如果能转动两个偏光轴之间的夹角，便可获得不同程度的阻光 率.提高彩色影像的色纯度 使用偏振镜能够消除光滑物体的反光和耀斑.物体表现的反光或耀 斑不但使这部分影像失去了质感，同时也明显地降低了被摄体的色彩的色纯度，消除了被摄体表 面的反光和耀斑，同时也就不同程度地改善了彩色影像的色纯度.使用偏振镜时应该注意什么？1、 使用偏振镜后应适当增加暴光量.因为偏振镜具有一定的阻光作用，同时偏振胶膜中细杆壮结晶丝在制法上有所不同，因而其透明度也不一同，所以暴光因数也不一样，一般来说其增加的倍数约为2-4倍.2、注意不要让光线直接照射到镜头上，以免发生光晕现象，使用时最好

4、加上遮光罩.3、使用时应不断转动镜面以获得最佳的效果.4、在人工光源照明下拍摄物体或翻拍时，可在光源前加用偏振板，或在镜头上加用偏振镜， 但偏振板不能用在摄影镜头上，偏振镜也不能用在光源前因为这二者的形状大小均不同，其性 能也略有差异，所以不能混用.全息照相全息照相是以干涉、衍射等光的波动规律 为基础的摄影技术，自I960年激光问世之后 全息技术得到迅速发展.全息照相所记录的是 物体所发光波的全部光信息（包括相位），全息底片上并没有物体的影像，而是记录了物体 所发光波全部信息的干涉条纹.图对一 7所示为全息记录的实验装置简图.从激光器发出的光，经分束器分成两束， 一束直接投射到记录媒质上，称为

5、参考光，用O表示.参照光和物R表示；另一束经物体反射（或透射）之后也达到记录媒质，称为物光，用光在记录媒质上相干叠加，并使之感光，这样就摄得一全息照片一全息照片或全息图，用眼睛 直接观看时只是灰蒙蒙的半透明片，绝对看不出物体的形象要再现全息照片上所记录的物，还 需要用相干光照射全息照片由于在底片上每一处都记录有物体上各点发出的信息，这样全息照 片的任一局部或任一碎片都记录来自物体上各点光的全部信息这也是全息照相与普通照相的一 个重要不同之处.“米”的规定1889年的第一界国际计量大会确定“米原器”为国际长度基准，它规定1米就是米原器在0摄氏度时两端的两条刻线间的距离米原器的精度可以达到0.1微

6、米，也就是千万分之一米，可以说够精确的了.可是在1960年召开的第11界国际计量大会上， 各国代表一致通过决议，废除了米原器，理由是它既不方便，也不准确.能准确到千万分之一米，还不够准确吗？这就要看现代化对计量的要求了.大约在20世纪初，出现了磨床、高级工具钢刀具、高速钢工具，加工精度由0.1毫米提高到0.01毫米.到了 20世纪30年代，出现了精密磨床、硬质合金刀具，加工精度由0.01毫米提高到0.001毫米，即1微米.到了 20世纪50年代，出现了超精密磨床和精密量具，加工精 度由1微米提高到0.1微米，已达到了米原器的精度.显然，用米原器做国际长度基准已不能适 应科学技术的发展.第11界

7、国际计量大会在废除旧的“米”的标准的同时，也规定了新的“米”的标准，它就是氟86同位素灯在规定条件下发出的橙黄色光在真空中的波长.用光当尺既方便又准确，用氟86当尺，精确度可以达到 0.001微米，大约相当于一根头发直径的十万分之一.世界各地都可以制造氟灯，不必去国际计量局核对米尺了.激光出现以后，氟灯就逊色多了.用激光的波长当尺，从理论上推算，可以比氟86同位素灯准确100万倍.1969年用激光测量地球和月球之间的距离，长达38万多千米，误差只有几米.激光是一把上天下海的好尺子， 用起来得心应手，精巧准确.所以 1983年10月，联合国度 量组织在巴黎举行会议，规定了新的“米”的定义，即把光

8、在真空中299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米.近几年来，各种激光尺已经相继问世，如激光比长仪、激光二坐标仪等激光有那些应用由于激光是非常好的平行光，用它测量距离可以达到很高的精度.对准目标发出一个极短时1间的激光脉冲，测出激光从发射到反射回发射点经过的时间t，就可以按公式 S ct求出从发2射点到被测目标的距离 S .实际上按这种原理制成的激光测距仪就是一种激光雷达，激光雷达用 途很多，它不仅可以测量距离，还能测定被测目标的方位、速度，甚至能描绘出目标的形状，进 行识别和自动跟踪，所以激光雷达可以用在导航、气象、天文、测量、军事、宇航技术等方面.激光通信又称光纤通信，正在被广泛

9、应用，它用极细的玻璃光导纤维制成的光缆代替金属电缆，用激光作载波代替电流传输信息.比较以往的通信技术，激光通信具有4个显著的特点：信息容量大，一束光导纤维可容纳100亿路；通信质量高，通声音清晰，传输数据准确无误；传递图像，色彩逼真；性能好，要想截获在光缆中传输的激光是十分困难的.由于激光是很好的单色光，它产生的干涉现象最清晰.我们知道，两束相干光产生的叠加效果与两束光通过的路程差有关，只要其中一束光通过的路程改变半个波长，干涉条纹就会发生明显变化：原来的明条纹变成暗条纹.所以，利用干涉现 象可以精确测定物体的长度.由于激光的单色性很好，所以测量的精度很高，利用激光测量几米 的长度，测量精度可

10、以小于 0pm .激光的亮度高，是由于它能把巨大的能量高度集中地辐射出来，例如一台功率为10mw的氨氖激光器能产生比太大几千倍的亮度，这样，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，物体被照部分就会在不到千分之一秒的时间产生上千万 K 高温，使任何难于熔化的物体在这一瞬间也 要被气化了因此我们可以用激光束来切割物体，焊接金属，在硬质难熔材料上打孔，医学上用 激光“刀”做切除肿瘤等外科手术在可控热核反应的实验研究中，聚变反应所需超高温条件可 以由激光束会聚产生激光还应用于电子计算机、通讯、全息摄影、遥测等现代科学技术和工农 业生产中物理学与军事武器物理学是一门基础学科，在现代社会中，由物理学孕育出

11、的新技术已渗透到生活的各个角 落 进入 20 世纪以来， 物理学与其他学科的交叉表现得日益明显和复杂，以至人们往往忽视了其中的科学根源物理学原理物理学是其他学科的基础，因而物理学中的新发现常常会推进相 关学科的发展；反之，其他学科中的进步亦会激励物理学家作更深入的研究由此，物理学进入 军事领域，是理所当然的一直以来，物理学在军事科学中的应用均占有不小的比例，而军事武 器的不断发展在一定程度上也促进了物理学的进步几百年来，一度在科幻作品中出现的那些神秘武器，如光学武器，声波武器，电磁波武器， 核武器等，如今已纷纷面世现代军事科学的知识密度高，综合性强许多高精尖现代化军事武 器，比如，红外制导、

12、红外夜视、激光雷达、声纳及核武器等都与物理学的最新成就密切相关 尽 管目前这类武器的性能和状况还不够完善，人们对制造与使用这些武器，也存有较多疑虑和争议， 但通过本文，物理学与军事武器的紧密相关性仍可略见一斑一、声波武器 我们知道，声波是机械纵波，它可以在固体、液体和气体中传播人们日常可以听到的声音 便是 20 20000Hz 频率围的声波目前军事领域中应用的主要是次声波部分（即频率低于 20Hz 的声波）和可闻声波相比，次 声波在介质中传播时，能量衰减缓慢，隐蔽性好，不易为敌人察觉，所以军事上常用次声波接收 装置来侦察敌情另一方面，次声波武器还可直接消灭敌人的有生力量那么，它的杀伤原理是 什

13、么呢？这里要涉及到物理学的一个重要概念共振原来，次声武器是利用和人体器官固有 频率相近的次声波与人体器官发生共振， 导致器官变形、 移位、甚至破裂， 以达到杀伤目的的 次 声武器大体可分为两类：（I） “神经型”次声武器.次声频率和人脑阿尔法节律（8 12Hz ）很接近，所以次声波作用于人体时便要刺激人的大脑，引起共振，对人的心理和意识产生一定影响： 轻者感觉不适，注意力下降，情绪不安，导致头昏、恶心；严重时使人神经错乱，癫狂不止，休 克昏厥，丧失思维能力. （ 2）“器官型”次声武器.当次声波频率和人体脏器官的固有频率（4 18Hz ）相近时，会引起人的五脏六腑产生强烈共振.轻者肌肉痉挛，全

14、身颤抖，呼吸困难；重 者血管破裂，脏损伤，甚至迅速死亡.次声武器的优点在于：突袭性.次声波在空气中的传播 速度为每秒三百多米，在水中传播更快，每秒可达 1500m 左右.次声波是常人听不到、看不见 的，故除了传播迅速之外，次声波又具有良好的隐蔽性作用距离远根据物理学原理，声波 的频率越低，传播时介质对它的吸收就越小，波的传播距离也越远.比如，炮弹产生的可闻声波， 由于衰减快，在几千米外就听不到了，但它产生的次声波，可传到80km 以外；而氢弹产生的欢声波可绕地球传播好几圈，行程十几万千米故高强度的次声武器具有洲际作战能力穿透力 强.传播介质对低频率的声波吸收较小，故次声波具有很强的穿透能力.一

15、般的可闻声波，一堵 墙即可将其挡住，而实验表明，次声波能穿透几十米厚的钢筋混凝土.因此，无论敌人是在掩体 躲藏，还是乘坐在坦克中，或深海的潜艇里，都难以逃脱次声武器的袭击次声波在杀伤敌人 的同时，不会造成环境污染，不破坏对方的武器装备，可作为战利品，取而用之.需指出的是，目前次声武器发出的次声波的强度和方向性等因素尚待进一步研究，所以真正 应用于战争的次声武器还不多见.据说， 第一台次声波发生器是由法国人在 1972 年发明的， 它产生的次声波可以损害 5km 以 外的人发明者还得出结论：频率为 7Hz 的次声波可对人体造成致命的打击有报道称，美军在 干预索马里期间已经试用过某些音响或声音武器

16、的样品这些武器可以使人的脏发生震动，把人 震昏，使人感到恶心，甚至使肠子里的粪便液化，不断腹泻此外，超声波在军事上的应用也很多 由于海水有良好的导电性，对电磁波的吸收能力很强，因而电磁雷达无法探测水下作战目标 （如潜水艇）的方位和距离所谓超声波，是指高频率的机械波（频率大约在 20kHz 以上）它 具有能流密度大，方向性好，穿透力强等特点超声波在空气中衰减较快，而在固体、液体中的 衰减却很小，这正好与电磁波相反这种情况下，超声波雷达声纳，便可发挥巨大的威力二、激光武器激光是与原子能、 半导体、 计算机一起出现的 20 世纪的四项重大发明之一 它的英文全称是 LightAmplification

17、byStimulutedEmisslonofRadiation ，编写为 Laser ，意为受激辐射光放大 器由于激光有方向性强，单色性好，亮度高，相干性好等特性，其在军事上的应用十分广泛激光武器是利用激光束来直接攻击敌方目标的其优点主要是：（I）速度快，射束直，射击精确度高激光束以每秒三十万公里的速度传播，不需提前量，瞬发即中（ 2 ）摧坚能力强激光能量高度集中，可摧毁任何坚固材料制成的目标.（3 ）灵活、无惯性，不产生后座力.因光子的静质量为零，故激光武器不会产生普通枪炮发射时所产生的后座力激光武器易于迅速变换射 击方向，能在短时间射击多个目标.（4 ）抗电磁干扰能力强.激光武器有多种分类

18、法按激光能量的不同，可分为低能激光武器（又称激光轻武器或激光 致盲武器）和高能激光武器（又称激光炮） ；按激光器种类的不同，可分为固体、气体、化学、难 分子、自由电子和 X 射线激光武器等；按激光位置或运载工具的不同，分为陆基、车载、舰载、 机载、星载激光武器；按用途可分为战术激光武器和战略激光武器；按激光输出方式的不同可分 为连续式激光武器和脉冲式激光武器.激光武器是高新技术兵器中的佼佼者之一，它的研究时间最长，技术也最成熟激光武器的 发展对各国的军事战略都将产生深远影响，同时它也是最有希望把人类从当前的核恐怖中解放出 来的武器之一在目前的实际应用中，激光武器通常要和其他武器配合使用，还不能

19、完全取代常 规武器原因在于：（I）在大气中使用时，大气对激光能量有严重的衰减作用，云、雾、雨、雪、 空中烟尘对激光特性影响更大，其射程和威力受到限制.（2）随射程增加，落到目标上的光斑增大，导致靶面上的激光功率密度降低，限制了激光武器的有效作用距离；（3）热晕和气体击穿会造成激光能量的严重损耗，阻挡激光的传播.（热晕是指大气吸收激光能量后，因外层温度不同而引起光束扩散的现象；气体击穿是指大气吸收激光能量后，中性气体被电离的现象.）人眼最敏感的光是波长为0.54微米的绿光实验表明，人射到瞳孔的绿光能量只要达到7 X 10 _7焦耳就会烧伤视网膜，能量再高将造成人眼的永久失明，严重的还会危及生命目

20、前， 美国已经出现了能够令攻击目标暂时或永久性失明的致盲激光武器.三、电磁武器电磁波是指迅速变化的电磁场在空间的传播.人类从形成之日起便生活在电磁波的汪洋大海 之中电磁波在军事上的应用异常丰富所谓电子对抗（又称电子战）便是指敌我双方利用专门 的设备、器材产生和接收处于无线电波段的电磁波，以电磁波为武器，阻碍对方的电磁波信号的 发射和接收，保证自己的发射和接收.电磁波对人体是有害的据说，美国有人提出设计电磁枪，该电磁枪将会“诱发癫痫病那样 的症状” 另有一种所谓的“热枪”，采用的是电磁波段中的微波热枪能够产生使人体温升高 至40.6 41.7摄氏度的作战效果，让敌人不舒服、发烧甚至死亡.1980

21、 1983年，一个叫埃尔登伯德的美国人，从事了海军陆战队非杀伤性电磁武器的研 究他说：“我们正在研究大脑里生物电的活动和如何影响这种活动”他发现，通过使用频率 非常低的电磁辐射，可使动物处于昏迷状态此外，他还设计了磁场的反应实验，指出：“这些磁场是非常微弱的，但结果是非杀伤性的可逆转的我们可以使一个人暂时伤残”据中国电磁辐射测试中心经过两年的跟踪检测证实，超量的电磁辐射会造成人体神经衰弱、 食欲下降、心悸胸闷、头昏目眩、甚至脑部肿瘤迄今为止，电磁武器的研制离实战要求仍有较大距离，其中最大的困难是电磁波的功率问 题由于电磁场能量随距离的增大而迅速减弱，如此能量的波束难以瞄准相应的目标这些原因 导

22、致电磁武器的研究远远落后于声波武器和激光武器四、核武器 将核能引入战场是武器发展史上的重要里程碑，核能的军事应用首先是核武器的诞生核武 器的研究和发展有近 50 年的历史， 至今已制造出的核武器达几十种之多， 而人们通常所说的核武 器是指原子弹、氢弹和中子弹等重核和轻核分别通过聚变核反应和裂变核反应可以转化成更稳定的中核，这两种反应均可释 放出核间的巨大能量原子弹即是利用了其中的能量原子弹的核装料是纯的铀 235 或钚 239 、铀 233. 这类原子核在中子轰击下发生链式反应 原 子弹爆炸产生的高温高压及裂变碎片和各种射线，最终形成了冲击波、光辐射、早期核辐射、放 射性污染以及电磁脉冲等杀伤

23、破坏因素， 其巨大杀伤力对现代战争的战略战术产生了重大的影响氢弹是以氘和氚作为核装料，其爆炸即是氢的同位素的聚变反应氢弹的杀伤破坏因素与原 子弹相同，但威力比原子弹大得多氢弹的爆炸过程就是原子弹爆炸加上轻核聚变的过程，由此 可见其份量中子弹是氢弹小型化的产物，是一种战术核武器中子弹爆炸时产生的冲击波、光辐射及放 射性污染的杀伤破坏作用比原子弹和氢弹小得多，但它的贯穿辐射杀伤作用颇大，其能量所占比 例超过40 % 中子弹爆炸时放出大量高能中子和丫射线，对人员具有杀伤作用.核武器正朝着小型化、高精度、低当量的方向发展，这也是现代军事武器的发展趋势：灵活、 机动本文描述的物理学在军事武器中的应用，是

24、从物理学原理的应用角度考虑的武器本身是中 性的，无善恶之分，关键看掌握在谁手中，应用于什么场合原子弹的实际应用，最初是以毁灭性的杀人武器的形式出现的： 1945 年美国在日本的广岛、 长崎市投下了两颗原子弹这一事实与物理学家的初衷是相违背的世界著名物理学家爱因斯坦 对此非常震惊他竭尽全力地阻止对原子弹的研制和使用，甚至提议建立一个世界性的主权政府 以控制原子弹， 维持世界和平 1953 年， 爱因斯坦在给一位日本记者的信中写到： “我是一名忠 诚但并非绝对的和平主义者，也就是说，我反对在任何情况下使用武力，但在想要摧毁生命的敌 人面前，就是另一种情况了”这非常有代表性地反映了世界上许多物理学家

25、对社会的良知在地球上使用核武器，其后果不堪设想：核武器导致地球表面产生大面积强烈爆炸，直接干 扰大气层中的臭氧层，从而使地球表面透过大量的紫外线，地球的生态环境和气候将产生严重的、 不可挽回的后果随着科技的发展，武器装备的数量和质量都在不断增大和提高各种核武器的数量已增大到惊人的地步.美国和前联两个大国的核储备都在9 13 X 109吨“ TNT”当量之间，并各自拥有34 万枚核弹头，英、法、印及我国也都有限度地发展了核武器，具备一定的核反击能力据估 计，全球核武器总当量大约在25x10 9吨“ TNT”左右，世界人均折合 5吨“ TNT”. 一旦核战争爆发，仅现有的核武器就能将地球炸得天翻地

26、覆，无数城市化为灰烬.实际上，核战争是人类 自我毁灭的战争.我们需要的是正义与和平.研制使用现代的最新武器，目的是消灭武器，消灭 侵略，以维护世界的和平，国家的安宁.历史告诉我们， 任何一种新技术的应用， 一种新武器的出现， 一开始的确具有强大的威力. 但 随着时间的推移和技术的发展，总是被更新式、更优异的武器所取代.世界，正是在这样一种矛 盾对立中曲折向前发展着.摘自现代物理知识 发光强度与光的强度发光强度(简称光度)是表征光源在一定方向围发出的可见光的强弱程度的物理量，是一个 光度学概念。它可用点光源在单位立体角中发出的光通量的数值来量度，即： (流明 / 球面度)式中 是点光源在某一方向

27、上所的立体角元， 是通过立体角元 的元光通量。一般来说，点光 源是各向异性的，故发光强度是跟方向有关的。但是，各向同性的理想点光源的发光强度就跟方 向无关，且光源的发光强度可表示为：(流明 / 球面度)式中 是点光源向各个方向辐射的总光通量。 从上述发光强度的定义可以看出，发光强度与光通量一样，是一个带有主观因素的物理量， 其单位是坎德拉，是国际单位制七个基本单位之一。 1979 年 10 月召开的第十六届国际计量大会 上正式规定： 发出频率为 赫兹的单色辐射光源， 沿给定方向的辐射强度为1683 (瓦球面度)时，光源在该方向的发光强度为 1 坎德拉。流明是导出单位，它和基本单位坎德拉的关系如下： 某一方向的发光强度为 1 坎德拉的点光源，在该方向单位立体角传送出去的光通量就是 1 流明。光的强度(简称光强)是单位时间通过与光波的传播方向垂直的单位截面的光能量。考虑到 单位时间通过某一面积的光能量就是辐射通量，放光的强度就是与光波传播方向垂直的单位截