光的偏振激光

光的偏振激光第一页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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．第二页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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）．第三页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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）．第四页，共三十六页，编辑于2023年，星期日受上面实验的启发，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．

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．第五页，共三十六页，编辑于2023年，星期日点击下图观看动画演示第六页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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.第七页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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.第八页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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．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．第九页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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；第十页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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．第十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期日4、光的偏振的应用从第十九章我们知道，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．实验指出，光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E所引起的，因此常将E的振动称为光振动．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．

第十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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．反射光折射光第十三页，共三十六页，编辑于2023年，星期日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．第十四页，共三十六页，编辑于2023年，星期日加偏振片未加偏振片第十五页，共三十六页，编辑于2023年，星期日第十六页，共三十六页，编辑于2023年，星期日第十七页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光的特点相干性好：频率相同，很纯的单色平行度好：发散很小亮度高：范围小能量集中自科学家从1960年研究出激光以来,两次因激光获得诺贝尔物理学奖，16次应用激光获得诺贝尔物理学奖第十八页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光物理实验第十九页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光第二十页，共三十六页，编辑于2023年，星期日CD片和CD机第二十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光测距第二十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光瞄准第二十三页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光游戏第二十四页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光显微镜下的细胞第二十五页，共三十六页，编辑于2023年，星期日激光水幕电影第二十六页，共三十六页，编辑于2023年，星期日长春激光舞台会第二十七页，共三十六页，编辑于2023年，星期日南京大型激光音乐会第二十八页，共三十六页，编辑于2023年，星期日南京大型激光音乐会第二十九页，共三十六页，编辑于2023年，星期日单兵激光武器第三十页，共三十六页，编辑于2023年，星期日以色列激光炮第三十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期日美国F－15和激光制导导弹第三十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期日美国