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1、13.6光的偏振教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)、橫波與偏振現(xiàn)象、橫波與偏振現(xiàn)象、光源的偏振狀態(tài)、光源的偏振狀態(tài) （）線偏振光；（）自然光（）線偏振光；（）自然光、偏振光的獲取、偏振光的獲取、偏振光的應(yīng)用、偏振光的應(yīng)用 （1）汽車車燈；（）汽車車燈；（2）觀看立體電影）觀看立體電影 （3）生物的生理機(jī)能與偏振光）生物的生理機(jī)能與偏振光光的光的波動(dòng)性波動(dòng)性 光的干涉、衍射光的干涉、衍射 .光波是光波是橫波橫波 光的偏振光的偏振 .機(jī)械橫波與縱波的區(qū)別機(jī)械橫波與縱波的區(qū)別機(jī)械波穿過狹縫機(jī)械波穿過狹縫一、橫波與偏振現(xiàn)象一、橫波與偏振現(xiàn)象 只有橫波有偏振現(xiàn)象只有橫波有偏振現(xiàn)象 而縱波無偏振問題而縱波無偏振問題如何檢驗(yàn)

2、光的橫波性呢？如何檢驗(yàn)光的橫波性呢？-用用偏振片偏振片檢驗(yàn)檢驗(yàn) 通光方向通光方向P通通不通不通形象說明偏形象說明偏振片的原理振片的原理通光方向通光方向腰橫別扁擔(dān)進(jìn)不了城門腰橫別扁擔(dān)進(jìn)不了城門1. 線偏振光線偏振光uu線偏振光的圖示線偏振光的圖示也叫也叫面偏振光面偏振光 偏振光偏振光 完全偏振光完全偏振光二、光源的偏振狀態(tài)二、光源的偏振狀態(tài)在紙面內(nèi)振動(dòng)在紙面內(nèi)振動(dòng)垂直紙面的振動(dòng)垂直紙面的振動(dòng)2自然光自然光 普通光源發(fā)光：普通光源發(fā)光：在在垂直傳播方向的平面內(nèi)垂直傳播方向的平面內(nèi)各個(gè)方向各個(gè)方向的光振動(dòng)全有的光振動(dòng)全有各個(gè)振動(dòng)各個(gè)振動(dòng)方向的強(qiáng)度相等方向的強(qiáng)度相等亂亂是各個(gè)振動(dòng)是各個(gè)振動(dòng)的的無規(guī)混雜

3、無規(guī)混雜三、偏振光的獲取三、偏振光的獲取問題：?jiǎn)栴}： 如何從普通光源中取得偏振光呢？如何從普通光源中取得偏振光呢？方法：方法： （1 1）偏振片法）偏振片法 （2 2）反射折射法）反射折射法檢偏器檢偏器 檢檢 偏偏起偏器起偏器方法：方法： （1 1）用起偏器獲取偏振光）用起偏器獲取偏振光1.一般入射角的情況一般入射角的情況反射光反射光 折射光都是折射光都是部分偏振光部分偏振光 反射光中反射光中 垂直入射面振動(dòng)占優(yōu)垂直入射面振動(dòng)占優(yōu)折射光中折射光中平行入射面振動(dòng)占優(yōu)平行入射面振動(dòng)占優(yōu)方法：方法： （2 2）布儒斯特定律布儒斯特定律2.特殊入射角的情況特殊入射角的情況1 ) ) 兩光偏振狀態(tài)兩光偏

4、振狀態(tài)反射光反射光 - 完全偏振光完全偏振光折射光折射光 - 部分偏振光部分偏振光2 ) )反射光線與折射光線反射光線與折射光線 垂直垂直( (起偏角起偏角或或布儒斯特角布儒斯特角 ) )1210nntgi入射角滿足入射角滿足3、布儒斯特定律、布儒斯特定律 1210nntgi光在兩各向同性介質(zhì)表面入射時(shí)光在兩各向同性介質(zhì)表面入射時(shí)如果入射角與兩介質(zhì)折射率存在下述關(guān)系如果入射角與兩介質(zhì)折射率存在下述關(guān)系反射光成為只有垂直振動(dòng)的線偏振光反射光成為只有垂直振動(dòng)的線偏振光這就是布儒斯特定律這就是布儒斯特定律四、偏振光的應(yīng)用四、偏振光的應(yīng)用 光的偏振在科學(xué)技術(shù)及工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。比如在機(jī)械工業(yè)中

5、，利用偏振光的干涉來分析機(jī)件內(nèi)部應(yīng)力分布情況，這就是光測(cè)彈性力學(xué)的課題。在化工廠里，我們可以利用偏振光測(cè)量溶液的濃度。偏光干涉儀、偏光顯微鏡在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)等方面有著重要的應(yīng)用。在航海、航空方面則制出了偏光天文羅盤。 下面我們介紹幾種日常生活中應(yīng)用偏振光的實(shí)例：下面我們介紹幾種日常生活中應(yīng)用偏振光的實(shí)例：1、汽車車燈、汽車車燈 汽車夜間在公路上行駛與對(duì)面的車輛相遇時(shí)，為了避免雙方車燈的眩目，司機(jī)都關(guān)閉大燈，只開小燈，放慢車速，以免發(fā)生車禍。如駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩都裝有偏振片，而且規(guī)定它們的偏振化方向都沿同一方向并與水平面成45度角，那么，司機(jī)從前窗只能看到自已的車燈發(fā)出的光，而

6、看不到對(duì)面車燈的光，這樣，汽車在夜間行駛時(shí)，即不要熄燈，也不要減速，可以保證安全行車。 另外，在陽光充足的白天駕駛汽車，從路面或周圍建筑物的玻璃上反射過來的耀眼的陽光，常會(huì)使眼睛睜不開。由于光是橫波，所以這些強(qiáng)烈的來自上空的散射光基本上是水平方向振動(dòng)的。因此，只需帶一副只能透射豎帶一副只能透射豎直方向偏振光的偏振太陽鏡便可擋住部分的散射光直方向偏振光的偏振太陽鏡便可擋住部分的散射光。 2、觀看立體電影、觀看立體電影 在拍攝立體電影時(shí)，用兩個(gè)攝影機(jī)，兩個(gè)攝影機(jī)的鏡頭相當(dāng)于人的兩只眼睛，它們同時(shí)分別拍下同一物體的兩個(gè)畫像，放映時(shí)把兩個(gè)畫像同時(shí)映在銀幕上。如果設(shè)法使觀眾的一只眼睛只能看到其中一個(gè)畫面

7、，就可以使觀眾得到立體感。為此，在放映時(shí)，兩個(gè)放放像機(jī)每個(gè)放像機(jī)鏡頭上放一個(gè)偏振片，兩個(gè)偏振片的偏振化方向相互垂直，觀眾戴上用偏振片做成的眼鏡兩個(gè)偏振片的偏振化方向相互垂直，觀眾戴上用偏振片做成的眼鏡，左眼偏振片的偏振化方向與左面放像機(jī)上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向與右面放像機(jī)上的偏振化方向相同，這樣，銀幕上的兩個(gè)畫面分別銀幕上的兩個(gè)畫面分別通過兩只眼睛觀察，在人的腦海中就形成立體化的影像了通過兩只眼睛觀察，在人的腦海中就形成立體化的影像了。 偏光鏡頭偏光鏡頭 立體電影立體電影3、生物的生理機(jī)能與偏振光、生物的生理機(jī)能與偏振光 人的眼睛對(duì)光的偏振狀態(tài)是不能分辨的，但某些昆蟲的眼睛對(duì)

8、偏振卻很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支復(fù)眼、兩支復(fù)眼，每個(gè)復(fù)眼包含有6300個(gè)個(gè)小眼，這些小眼能根據(jù)太陽的偏光確定太陽的方位，然后以太陽為定向標(biāo)來判斷方向，所以蜜蜂可以準(zhǔn)確無誤地把它的同類引到它所找到的花叢。 再如在沙漠中，如果不帶羅盤，人是會(huì)迷路的，但是沙漠中有一種螞蟻，它能利用天空中的紫外偏光導(dǎo)航利用天空中的紫外偏光導(dǎo)航，因而不會(huì)迷路。（C C）用偏光鏡用偏光鏡消除消除了了反射偏振光反射偏振光 使使玻璃門內(nèi)的人物玻璃門內(nèi)的人物清晰可見清晰可見（A A）玻璃門玻璃門表面的表面的反光很強(qiáng)反光很強(qiáng)（B B）用偏光鏡用偏光鏡減弱減弱了反射偏振光了反射偏振光櫥窗設(shè)計(jì)櫥窗設(shè)計(jì) 本堂課小結(jié)本堂課小結(jié)一、光的偏振態(tài)一、光的偏振態(tài) 自然光、線偏振光、部分偏振光自然光、線偏振光、部分偏振光二、線偏振光的獲得二、線偏振光的獲得 偏振片法、反射和折射法偏振片法、反射和折射法三、基本物理定律（光強(qiáng)變化）三、基本物理定律（光強(qiáng)變化） 1. 布儒斯特定律布儒斯特定律: 2. 馬呂斯定律馬呂斯定律:四、偏振光的應(yīng)用實(shí)例四、偏振光的應(yīng)用實(shí)例 立體電影、汽車車燈、生物視覺、激光器的諧振腔、立體電影、汽車車燈、生物視覺、激光器的諧振腔、等等等等20cosII 12/ nntgib