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1、问题:光的干涉和衍射说明光具有波动性,但光波问题:光的干涉和衍射说明光具有波动性,但光波 是横波还是纵波呢?是横波还是纵波呢?什么是横波?什么是横波?什么是纵波?什么是纵波?如何判断某种波是横波,还是纵波?如何判断某种波是横波,还是纵波?在纵波中,振动方向总是跟波的传播方向在同在纵波中,振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上一直线上.在横波中,振动方向总是垂直于波的传播方向在横波中,振动方向总是垂直于波的传播方向.一、偏振现象一、偏振现象 图一中是一列横波图一中是一列横波.当这列横波穿过两个带有狭缝的当这列横波穿过两个带有狭缝的w w物体时物体时,狭缝的方向与波的振动方向狭缝的方向与波的振动方
2、向相同相同,这时横波可以穿过这时横波可以穿过.当我们将后一块狭缝旋转当我们将后一块狭缝旋转90900 0以后以后,我我们发现这时横波就不能再通过了们发现这时横波就不能再通过了.(图一图一)(图二图二)图二中,是一列纵波图二中,是一列纵波.我们以这列纵波的传播方向我们以这列纵波的传播方向为轴,无论我们怎么旋转第二块为轴,无论我们怎么旋转第二块木板,这列纵波都能通过木板,这列纵波都能通过1 1、偏振现象、偏振现象-横波只沿着一个特定的方向振动的现象横波只沿着一个特定的方向振动的现象 .2、纵波不发生偏振现象,这就是横波与纵波的一个区别、纵波不发生偏振现象,这就是横波与纵波的一个区别.实实实实物物物
3、物示示示示意意意意图图图图箭头箭头箭头箭头表示表示表示表示透振透振透振透振方向方向方向方向二、光的偏振现象二、光的偏振现象1 1、偏振片:、偏振片:一种由高分子薄膜制成的光学器件,每个一种由高分子薄膜制成的光学器件,每个偏振片都有一个特定的方向,偏振片都有一个特定的方向,只有沿着这个特定方向振动只有沿着这个特定方向振动的光波才能通过偏振片的光波才能通过偏振片,这个方向叫做,这个方向叫做“透振方向透振方向”.观察光的偏振现象要用偏振片观察光的偏振现象要用偏振片偏振方向光的图示偏振方向光的图示在纸面内振动在纸面内振动垂直纸面的振动垂直纸面的振动a.通过一块偏振片通过一块偏振片P P看看太阳的透射光
4、太阳的透射光.(转(转动动P P,亮度有无变,亮度有无变化?)化?)现象:现象:甲图:转动偏振片甲图:转动偏振片P P,透射光的强度不变,透射光的强度不变 乙图:转动偏振片乙图:转动偏振片Q Q,透射光强度变化:,透射光强度变化:P P、Q Q偏振片平行时,透射光最强;偏振片平行时,透射光最强;P P、Q Q偏振片垂直时,偏振片垂直时,透射光最暗透射光最暗.实验实验:观察阳光通过偏振片后透射光的强度变化:观察阳光通过偏振片后透射光的强度变化 PPQb b.在偏振片在偏振片P P 的后的后面再放置另一个偏振面再放置另一个偏振片片Q,转动,转动Q观察通观察通过两块偏振片的透射过两块偏振片的透射强度
5、有无变化?强度有无变化?甲甲乙乙2 2、光不是纵波,而是横波!、光不是纵波,而是横波!自然光特点:自然光特点:普通光源发光:普通光源发光:在在垂直传播方向的平面内垂直传播方向的平面内各个方向各个方向的光振动全有的光振动全有各个振动各个振动方向的强度相等方向的强度相等3 3.自然光自然光 太阳、电灯、火等普通光源发出的光太阳、电灯、火等普通光源发出的光,包含着,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,各个振各个振动方向的强度相等,动方向的强度相等,这种光叫自然光这种光叫自然光.自然光自然光4.4.偏振光偏振光-在垂直于传播方向的平面上,只在垂直于传播方向
6、的平面上,只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光.PQ自然光自然光偏振光偏振光P P 叫起偏器叫起偏器Q Q 叫检偏器叫检偏器检偏器检偏器 检检 偏偏起偏器起偏器怎样解释实验现象?怎样解释实验现象?P明明甲甲暗暗丙丙乙乙P Q明明(弱)(弱)现象解释见现象解释见书本书本 P64 P64通过起偏器通过起偏器P P 的光是偏振光的光是偏振光.P Q例例1.1.两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过如果将其中的一片旋转致没有光通过如果将其中的一片旋转180180度,在旋转过度,在旋转过程中,将会产生下述的哪
7、一种现象(程中,将会产生下述的哪一种现象()A A、透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零、透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零B B、透过偏振片的光强光增强,然后减少到非零的最小值、透过偏振片的光强光增强,然后减少到非零的最小值C C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强、透过偏振片的光强在整个过程中都增强D D、透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强、透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强A A例例2.2.纵波不可能产生的现象是(纵波不可能产生的现象是()A.A.偏振现象偏振现象B.B.反射现象反射现象C.C.折射现象折射现象D.D.衍射现象衍射现象A A5.5.偏振光的产生偏振光
8、的产生线偏振光线偏振光(1 1)用偏振片获得线偏振光)用偏振片获得线偏振光偏振化方向偏振化方向Z偏振片偏振片(偏振片法偏振片法)问题:问题:如何从普通光源中取得偏振光呢?如何从普通光源中取得偏振光呢?光光的的偏偏振振现现象象并并不不罕罕见见。除除了了从从光光源源(如如太太阳阳、电电灯灯等等)直直接接发发出出的的光光以以外外,我我们们通通常常看到的绝大部分光,都是偏振光看到的绝大部分光,都是偏振光。(2 2)用反射和折射获得偏振光)用反射和折射获得偏振光a自自然然光光射射到到两两种种介介质质的的界界面面上上,如如果果光光入入射射的的方方向向合合适适,使使反反射射光光与与折折射射光光之之间间的的夹
9、夹角角恰恰好好是是9090,这这时时,反反射射光光和和折折射射光光就就都都是是偏偏振光,并且偏振方向互相垂直振光,并且偏振方向互相垂直。n1n2i0i0r0线偏振光线偏振光S起偏振角起偏振角b.b.布鲁斯特角布鲁斯特角 光光光光的的的的偏偏偏偏振振振振现现现现象象象象有有有有很很很很多多多多应应应应用用用用如如如如在在在在拍拍拍拍摄摄摄摄日日日日落落落落时时时时水水水水面面面面下下下下的的的的景景景景物物物物、池池池池中中中中的的的的游游游游鱼鱼鱼鱼、玻玻玻玻璃璃璃璃橱橱橱橱窗窗窗窗里里里里的的的的陈陈陈陈列列列列物物物物的的的的照照照照片片片片时时时时,由由由由于于于于水水水水面面面面或或或
10、或玻玻玻玻璃璃璃璃表表表表面面面面的的的的反反反反射射射射光光光光的的的的干干干干扰扰扰扰,常常常常使使使使景景景景像像像像不不不不清清清清楚楚楚楚如如如如果果果果在在在在照照照照相相相相机机机机镜镜镜镜头头头头前前前前装装装装一一一一片片片片偏偏偏偏振振振振滤滤滤滤光光光光片片片片,让让让让它它它它的的的的透透透透振振振振方方方方向向向向与与与与反反反反射射射射光光光光的的的的偏偏偏偏振振振振方方方方向向向向垂垂垂垂直直直直,就就就就可可可可以以以以减减减减弱弱弱弱反反反反射射射射光而使景像清晰光而使景像清晰光而使景像清晰光而使景像清晰三、三、偏振现象的应用偏振现象的应用不加偏振片拍摄,橱不
11、加偏振片拍摄,橱窗中景物模糊不清窗中景物模糊不清加偏振片拍摄,景物加偏振片拍摄,景物变清晰变清晰用偏光镜用偏光镜消除消除了反射偏振光了反射偏振光 使玻璃门内的使玻璃门内的人物清晰可见人物清晰可见玻璃门玻璃门表面表面的的反光很强反光很强用偏光镜用偏光镜减减弱弱了反射偏了反射偏振光振光液晶显示器是一个由上下两片导电玻制成的液晶显示器是一个由上下两片导电玻制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周用密封材料液晶盒,盒内充有液晶,四周用密封材料胶框密封,盒的两个外侧贴有偏光片。胶框密封,盒的两个外侧贴有偏光片。偏振现象的应用:液晶显示偏振现象的应用:液晶显示液晶显示液晶显示电极电极反光板反光板电极电极液晶液晶偏
12、振片偏振片偏振片偏振片上下两极板没有电压(液晶有旋光性)上下两极板没有电压(液晶有旋光性)自然光通过第一块偏振片成为偏振光自然光通过第一块偏振片成为偏振光上下两极板有一定大小的电压上下两极板有一定大小的电压 (液晶无旋光性)液晶无旋光性)有有出出射射光光线线无无出出射射光光线线自然光自然光无无无无三、偏振现象的应用三、偏振现象的应用 3、3D立体电影三、偏振现象的应用三、偏振现象的应用 立体感原理物物双眼双眼双眼双眼图图三、偏振现象的应用三、偏振现象的应用 3、3D立体电影观看立体电影观看立体电影:在拍摄立体电影时,用两个摄影在拍摄立体电影时,用两个摄影机,两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛,
13、它们机,两个摄影机的镜头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。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,两个放像机每个放像机镜头上放为此,在放映时,两个放像机每个放像机镜头上放一个偏振片,一个偏振片,两个偏振片的偏振化方向相互垂直,两个偏振片的偏振化方向相互垂直,观众戴上用偏振片做成的眼镜观众戴上用偏振片做成的眼镜,左眼偏振片的偏振,左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上
14、的偏振化方向相同,右眼偏化方向与左面放像机上的偏振化方向相同,右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同,这样,同,这样,银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察,在人的脑海中就形成立体化的影像了。察,在人的脑海中就形成立体化的影像了。偏光镜头偏光镜头 立体电影立体电影未装偏振照明灯的情景安装偏振照明灯的情景汽车车灯汽车车灯:汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时,为了避免双方车灯的眩目,司机都关闭大灯,只开时,为了避免双方车灯的眩目,司机都关闭大灯,只开小灯,放慢车速,以免
15、发生车祸。如驾驶室的前窗玻璃小灯,放慢车速,以免发生车祸。如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化和车灯的玻璃罩都装有偏振片,而且规定它们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成方向都沿同一方向并与水平面成45度角,那么,司机从度角,那么,司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光,而看不到对面车灯前窗只能看到自已的车灯发出的光,而看不到对面车灯的光,这样,汽车在夜间行驶时,即不要熄灯,也不要的光,这样,汽车在夜间行驶时,即不要熄灯,也不要减速,可以保证安全行车。减速,可以保证安全行车。本课小结本课小结虾蛄虾蛄 对偏振光的应用对偏振光的应用判一判(1)自然光是偏振光。()(2)立体电影利用了光的偏振原理。()(3)自然光是在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。()(4)光的偏振表明光是一种横波。()(5)自然光与偏振光之间可以相互转化。()解析:只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直,光都能通过偏振片。太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45角振动的光均能通过偏振片。ABD
限制150内