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(guò)狹縫機(jī)械波穿過(guò)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(wú)偏振問(wèn)題而縱波無(wú)偏振問(wèn)題如何檢驗(yàn)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(shuō)明偏形象說(shuō)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(wú)規(guī)混雜無(wú)規(guī)混雜三、偏振光的獲取三、偏振光的獲取問(wèn)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，利用偏振光的干涉來(lái)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(kāi)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(yáng)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(guò)來(lái)的耀眼的陽(yáng)光，常會(huì)使眼睛睜不開(kāi)。由于光是橫波，所以這些強(qiáng)烈的來(lái)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(yáng)鏡便可擋住部分的散射光直方向偏振光的偏振太陽(yáng)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(huà)像，放映時(shí)把兩個(gè)畫(huà)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(huà)面，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(huà)面分別銀幕上的兩個(gè)畫(huà)面分別通過(guò)兩只眼睛觀察，在人的腦海中就形成立體化的影像了通過(guò)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(chóng)的眼睛對(duì)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(yáng)的偏光確定太陽(yáng)的方位，然后以太陽(yáng)為定向標(biāo)來(lái)判斷方向，所以蜜蜂可以準(zhǔn)確無(wú)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(jiàn)清晰可見(jiàn)（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(jué)、激光器的諧振腔、立體電影、汽車車燈、生物視覺(jué)、激光器的諧振腔、等等等等20cosII 12/ nntgib