高三光的偏振
光的偏振实验了解光的偏振现象

光的偏振实验了解光的偏振现象光的偏振现象是光波在传播过程中振动方向的定义。
通常,光的波动是沿着垂直于传播方向的所有方向均匀地振动。
然而,在某些情况下,光的振动方向可以被约束在一个特定的方向上,这就是光的偏振现象。
为了进一步了解光的偏振现象,我们可以进行实验来观察和研究光的偏振行为。
以下将介绍几种常见的光的偏振实验方法。
一、马吕斯法马吕斯法是最早用来研究光的偏振的实验方法之一。
该方法利用偏光镜和分析片的组合,可以将线偏振光转换成圆偏振光或者反之。
通过调节偏光镜和分析片的相对角度,我们可以观察到转换前后光的强度的变化,从而研究光的偏振现象。
二、振动起偏器法振动起偏器法是通过使用起偏器和分析器来观察光的偏振现象。
起偏器是一个偏振镜,可以限制光只能在一个特定方向上振动。
当通过起偏器的偏振光再经过分析器时,根据分析器的角度调节,我们可以观察到光的强度的变化,从而探究光的偏振特性。
三、双折射现象双折射是光线通过一些特殊的材料时产生的光的偏振现象。
常见的双折射材料包括石英晶体和冰晶石等。
通过将光线通过这些材料,我们可以观察到光线被分成两束具有不同振动方向的光线,这种现象被称为光的双折射。
通过测量这两束光线的振动方向,可以研究光的偏振现象。
四、干涉法干涉法是一种通过干涉现象来研究光的偏振特性的方法。
通过使用光路调节器和干涉仪,我们可以观察到在特定条件下,不同偏振方向的光线在干涉仪中产生干涉条纹。
通过分析和测量这些干涉条纹,可以获得有关光的偏振性质的有用信息。
通过以上的实验方法,我们可以更加深入地了解光的偏振现象。
这些实验方法不仅帮助我们理解光的振动方式,还在许多领域中有着重要的应用,如光学通信、显微镜下的观察等。
总结光的偏振现象是光学中非常重要的一个概念。
通过实验方法,我们可以对光的偏振行为有更深入的认识。
马吕斯法、振动起偏器法、双折射现象和干涉法是常用的实验方法,它们各自从不同的角度帮助我们理解光的偏振现象。
高三物理光的干涉、衍射和偏振

062.北京市海淀区二模反馈题13
由光电效应产生条件可知B 正确。
13.下面是四种与光有关的事实 根据干涉条纹的间距的公式
B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大
北京西城区08年4月物理一模15
①用光导纤维传播信号; D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰
由于红光的波长大于蓝光的波长,由
c.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹, 这是光的偏振现象
D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时 水面下的景物,可使景像清晰
年高考物理上海卷 16 16.(4分,单选题)用如图所示的实验装置观察光 的薄膜干涉现象,图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯
上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜 的金属丝圈,将金属丝圈在其所在的平面内缓慢旋转, 观察到的现象是( D )
C.①③ D.②③ 经过壹各来月の历练,水清终于想明白咯,爷为啥啊要带上她随行塞外?因为德妃娘娘需要她这各“免费宫女”!
北京西城区08年4月物理一模15
劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。
则关于a、b两束单色光,下列述叙正确的是 (
)
例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。
C.a光的频率小于b光的频率
杨氏双缝干涉的定量分析
(
)C
A.在真空中,a的波长小于b的波长
B.在真空中,a的速度大于b的速度
C.a光的频率小于b光的频率
D.若光从水射向空气,a光的临界角小于b光的临
界角
a
b
年福建省毕业班质量检查 15 15.下列说法正确的是 ( D )
A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的 干涉的结果
B.用光导纤维束传送图象信息,这是光的衍射 的应用
高三物理物理光学试题答案及解析

高三物理物理光学试题答案及解析1.(4分)如图,在“观察光的衍射现象”试验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只是在情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
【答案】减小光的波长比障碍物小的多【解析】缝隙越窄,条纹宽度越小,衍射条纹越宽,衍射现象越明显,当增加缝宽时,衍射条纹变窄,条纹间距变小。
当条纹足够宽时,几乎看不到条纹,衍射不明显,所以只有在光的波长比障碍物小的多时才可以把光的传播看做直线传播。
【考点】单缝衍射2.(05年天津卷)某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34J s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是()A.5.3×1014HZ,2.2J B.5.3×1014HZ,4.4×10-19JC.3.3×1033HZ,2.2J D.3.3×1033HZ,4.4×10-19J【答案】B【解析】逸出功等于极限频率与普朗克常量的乘积,所以极限频率为5.3×1014HZ,由光电效应方程,光电子的最大动能为4.4×10-19J,B对;3.下列说法正确的是A.全息照相利用了激光相干性好的特性B.光的偏振现象说明光是纵波C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象【答案】AC【解析】光的偏振现象说明光是横波,B错;波长越长越容易发生干涉和衍射,X射线比无线电波更难发生干涉和衍射现象4.下列有关光现象的说法正确的是( )A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大B.以相同入射角从水中射向空气,紫光能发生全反射,红光也一定能发生全反射C.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度【答案】A【解析】在双缝干涉实验中,条纹间距d与入射光波长成正比,所以入射光由紫光改为红光时波长增长,条纹间距d变大,A项正确.全反射中的临界角为C,由sinC=可知,折射率越大,临界角越小,即紫光的临界角小于红光的临界角,所以紫光能发生全反射时,红光不一定能发生全反射,则B错误.金属的逸出功一定,由hν=W+Ek,紫光能使金属发生光电效应,而红光频率低不一定能使金属发生光电效应,所以C错误.在镜头前加装偏振片是为减弱玻璃反射的光对拍摄的负面影响,所以D错误.5.在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光,它使人的视觉疲劳.这些天然的炫光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果,漫反射光是非偏振光,而镜式反射光一般是部分偏振光.由于它们是从水平面上反射的,光线的入射面是垂直的,所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光.要想消除这种炫光,只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了.同理,要想消除从竖直面反射来的炫光,如玻璃窗反射来的炫光,所用偏振轴应取水平方向.请回答下列两个问题:(1)某些特定环境下照相时,常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰,这是利用什么原理?(2)市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片,为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?【答案】见解析【解析】(1)在某些特定环境下,如拍摄池水中的游动的鱼时,由于水面反射光的干扰,影像会不清楚,在镜头前装一片偏振片,清除反射光(反射光为偏振光),影像就变得清晰.(2)这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的炫光,因此应用偏振片而不是带色的普通玻璃片.该反射光为水平方向的偏振光,故应使镜片的透振方向竖直.6.(1)下列关于光具有波粒二象性的叙述中正确的是 ()A.光的波动性与机械波、光的粒子性与质点都是等同的B.大量光子产生的效果往往显示出波动性,个别光子产生的效果往往显示出粒子性C.光有波动性又有粒子性,是互相矛盾的,是不能统一的D.光的频率越高,波动性越显著(2)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.【答案】(1)B(2)λn <λe【解析】(1)光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质的区别,A选项错.大量光子显示波动性,个别光子显示粒子性,B选项对.光是把粒子性和波动性有机结合在一起的矛盾统一体,C选项错.光的频率越高,粒子性越显著,D选项错.故选B.(2)粒子的动量p=,物质波的波长λ=由mn >me,知pn>pe,则λn<λe.7. (2010年高考四川卷)用波长为2.0×10-7 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19 J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)()A.5.5×1034 Hz B.7.9×1014 HzC.9.8×1014 Hz D.1.2×1015 Hz【答案】B.【解析】该题考查光电效应方程,由mv2=h-W0和W=hν可得ν=7.9×1014 Hz,B选项正确.8. (2011年上海宝山区模拟)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()A.a、c B.b、cC.a、d D.b、d【答案】D.【解析】a图是双缝干涉图样,b图是单缝衍射图样,c是小孔衍射图样,d是单缝衍射图样,故D正确.9.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是()A.当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°B.当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°C.当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°D.干涉条纹保持原来状态不变【答案】D.【解析】金属丝圈在竖直平面内缓慢旋转时,楔形薄膜各处厚度几乎不变.因此,形成的干涉条纹保持原状态不变,D正确,A、B、C错误.10.利用薄膜干涉的原理可以用干涉法检查平面和制造增透膜,回答以下两个问题:(1)用如图所示的装置检查平面时,是利用了哪两个表面反射光形成的薄膜干涉图样?(2)为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,可在透镜表面涂上一层增透膜,一般用折射率为1.38的氟化镁,为了使波长为5.52×10-7 m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消,求所涂的这种增透膜的厚度?【答案】(1)见解析(2)1×10-7 m【解析】(1)干涉图样是利用了标准样板和被检查平面间空气膜即b、c表面反射光叠加形成的.(2)若绿光在真空中波长为λ,在增透膜中的波长为λ,由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得:n===即λ=,那么增透膜厚度h=λ== m=1×10-7 m.11.如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2距离之差为2.1 ×10-6 m,分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m.(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°.(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.【答案】见解析【解析】(1)设A光在空气中波长为λ1,在介质中波长为λ2,由n=,v=λf,得:n=,得λ1=nλ2=6×10-7 m光的路程差δ=2.1×10-6 m,所以N1==3.5从S1和S2到P点的光的路程差δ是波长λ1的3.5倍,所以P点为暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系sinC=得n==由此可知,B光在空气中波长λ2为:λ2=nλ介=5.25×10-7 m,N2==4可见,用B光做光源,P点为亮条纹.(3)光屏上仍出现明、暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗.12.已知氢原子各定态能量为,式中n=1,2,3……,E为氢原子的基态能量。
高三物理计划光的偏振与干涉的实验

高三物理计划光的偏振与干涉的实验光的偏振和干涉是物理学中重要的概念和实验现象。
在高三物理课程中,为了加深学生对这些概念的理解和应用能力的培养,我们计划进行一系列关于光的偏振与干涉的实验。
实验一:偏振光的产生与分析实验目的:通过实验演示偏振光的产生与分析方法实验器材:1. 偏振片2. 光源3. 旋转平台实验步骤:1. 将偏振片置于光源前方,光线透过偏振片后变为偏振光。
2. 使用旋转平台旋转偏振片,观察偏振光的变化。
3. 在适当的位置使用第二个偏振片,调整其角度,观察透过两个偏振片的光强变化。
实验结果:1. 当旋转偏振片时,观察到透过偏振片的光强度随角度的变化而变化。
在特定角度下,光强最强,最弱。
2. 当调整第二个偏振片的角度时,观察到透过两个偏振片的光强度也随角度的变化而变化。
在特定角度下,光强最强,最弱。
实验二:双缝干涉实验实验目的:通过双缝干涉实验验证光的波动性质实验器材:1. 光源2. 双缝装置3. 屏幕实验步骤:1. 将光源放置在一定距离后面,使光通过双缝装置后射向屏幕。
2. 观察在屏幕上形成的干涉条纹。
3. 调整双缝的宽度和间距,观察干涉条纹的变化。
实验结果:1. 在屏幕上观察到交替变暗和变亮的干涉条纹,说明光具有波动性。
2. 当双缝的宽度变小时,干涉条纹的间距变大;当双缝的间距变小时,干涉条纹的间距变小。
实验三:马赫-曾德尔干涉仪实验实验目的:通过马赫-曾德尔干涉仪实验观察干涉现象并分析干涉条纹实验器材:1. 马赫-曾德尔干涉仪2. 光源实验步骤:1. 将光源置于马赫-曾德尔干涉仪的一端,调整干涉仪的各个组件,使光通过干涉仪形成干涉条纹。
2. 观察并分析干涉条纹的特点和形态。
实验结果:1. 观察到明暗交替的干涉条纹,这是由于光的相干性在干涉仪中引起的干涉现象。
2. 干涉条纹的形态和数量与干涉仪的构造以及光的波长有关。
通过以上实验,学生们将深入了解光的偏振和干涉现象,掌握相关实验操作技巧,并能分析和解释观察到的实验结果。
高中物理光的偏振教案

高中物理光的偏振教案一、教学目标:1. 理解光的波动模型及光的偏振现象;2. 掌握光的偏振的基本概念和性质;3. 能够运用偏振理论解释光的各种现象。
二、教学重点:1. 光的波动模型及光的偏振现象;2. 光的偏振的基本概念和性质;3. 偏振理论在解释光的现象中的应用。
三、教学难点:1. 理解光的波动模型及光的偏振现象的涵义;2. 对光的偏振的基本概念和性质进行深入理解;3. 运用偏振理论解释实际中的光现象。
四、教学方法:1. 探究法:通过实验观察和测量,引导学生自主探究光的偏振现象;2. 对比法:将光的波动模型和光的偏振现象与传统的几何光学进行对比,帮助学生理解;3. 讨论法:引导学生在课堂上展开讨论,深化对光的偏振概念的理解。
五、教学内容:1. 光的波动模型;2. 光的偏振现象;3. 偏振器的原理和分类;4. 光的偏振在实际中的应用。
六、教学过程:1. 导入:通过实例引出光的偏振现象,让学生了解偏振的重要性;2. 探究:组织学生进行实验,观察光的偏振现象,测量光的偏振角度;3. 讲解:介绍光的波动模型和光的偏振现象的基本原理;4. 练习:让学生做一些相关练习,巩固所学知识;5. 拓展:引导学生思考光的偏振在日常生活中的应用,并展开讨论;6. 总结:总结本节课的重点内容,确保学生掌握教学目标。
七、教学资源:1. 实验器材:偏振器、偏振片等;2. 教学课件:介绍光的偏振现象的原理和应用。
八、课后作业:1. 预习下一节课内容;2. 总结本节课的重点知识,写一篇小结;3. 完成相关练习题目。
以上是本节课的教学计划,希望学生们能够认真学习,掌握光的偏振的基本原理和应用。
祝大家学习进步!。
高三物理总结光的偏振与多普勒效应

高三物理总结光的偏振与多普勒效应高三物理总结——光的偏振与多普勒效应光的偏振和多普勒效应是物理学中重要的概念,对于理解光的性质和行为具有重要意义。
本文将对光的偏振和多普勒效应进行总结和解析。
一、光的偏振光是一种电磁波,具有振动方向垂直于传播方向的特性。
当光的振动方向只在一个平面上振动时,称其为偏振光。
光的偏振状态可以通过偏振片进行观察和分析。
1. 偏振光的特性偏振光具有以下特性:(1)振动方向固定:偏振光的振动方向是固定的,不随时间变化;(2)波动方式:偏振光是一种横波,其振动方向垂直于传播方向;(3)传播方向:偏振光的传播方向与振动方向垂直;(4)激光的偏振:激光是具有高度偏振性的光,其振动方向是高度一致的。
2. 偏振片的原理偏振片是利用光的偏振性原理制成的器件。
通过控制材料内部分子的方向,使得只允许特定方向的光通过,而将其他方向的光吸收或转化为其他形式的能量。
3. 光偏振的应用光的偏振在众多领域都有应用,包括:LCD显示器、3D电影、光学器件等。
偏振光的应用可以优化光的传输和处理效果,提高光学器件的性能。
二、多普勒效应多普勒效应是描述物体相对于观察者运动时光的频率和波长发生变化的现象。
多普勒效应不仅适用于声音,也适用于光波。
1. 多普勒效应的原理多普勒效应基本原理是当光源和观察者相对运动时,光的频率和波长会发生变化。
当光源和观察者相向运动时,观察者接收到的光波频率较高,波长变短,称为蓝移。
当光源和观察者背离运动时,观察者接收到的光波频率较低,波长变长,称为红移。
2. 光的多普勒效应公式光的多普勒效应可以用以下公式表示:$$\frac{f'}{f} = \frac{c + V_{r}}{c - V_{s}}$$其中,$f'$为接收频率,$f$为发射频率,$V_{r}$为接收速度,$V_{s}$为发射速度,$c$为光的速度。
3. 多普勒效应的应用多普勒效应在实际生活中有广泛应用,比如测速仪、雷达等。
高三物理必修三知识点梳理

高三物理必修三知识点梳理高三物理是学生们备战高考的重要一年,物理必修三是其中的重点内容之一。
为了帮助同学们更好地理解和掌握必修三的知识点,以下是对物理必修三知识点的梳理。
第一章热力学与统计物理1. 温度和热量温度是物体内部的分子平均动能的度量,用摄氏度(℃)或开尔文(K)表示;热量是物体间由于温度差异而传递的能量。
2. 物质的状态变化物质在温度和压强的影响下可以发生状态变化,包括固态、液态、气态之间的相互转化,以及气体的等温、绝热膨胀等过程。
3. 理想气体的性质理想气体满足理想气体状态方程,即PV=nRT,其中P为气体压强,V为气体体积,n为气体物质的物质量,R为气体常数,T为气体的绝对温度。
第二章电磁波1. 电磁波的基本概念电磁波是由电场和磁场交替变化而形成的一种波动现象,包括电磁波的发射、传播和接收等基本过程。
2. 光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光波相互叠加而产生的干涉条纹的现象;光的衍射是指光通过一个小孔或物体边缘时发生偏转和扩散的现象。
3. 光的偏振光的偏振是指光振动方向发生限制的现象,包括线偏振和圆偏振两种类型。
第三章光学仪器1. 光的折射和反射光在介质之间传播时会发生折射,光在界面上的反射和折射遵循折射定律和反射定律。
2. 凸透镜和凹透镜凸透镜是使光线向透镜中心汇聚的透镜,凹透镜是使光线发散的透镜,它们分别具有放大和缩小物体的作用。
3. 显微镜和望远镜显微镜是一种放大微小物体的光学仪器,包括目镜和物镜两个部分;望远镜是一种观察远处物体的光学仪器,包括目镜和物镜两个部分。
第四章原子核物理1. 基本粒子和核能基本粒子是组成物质的最小单位,包括质子、中子和电子等;核能是通过核反应释放出的能量。
2. 放射性衰变放射性衰变是指放射性核素自发地改变核内子弹性结构而放出放射性粒子和能量的过程,包括α衰变、β衰变和γ射线等。
3. 核能与核反应核能是通过核反应而释放的能量,核反应包括聚变和裂变两种形式,其中聚变是轻核反应形成重核释放能量,而裂变是重核分裂形成轻核释放能量。
教科版高三物理选修3《光的衍射与偏振》评课稿

教科版高三物理选修3《光的衍射与偏振》评课稿一、教材内容概述本册教材是高中物理选修3中的一部分,主要涵盖了光的衍射与偏振的基本概念、原理和应用。
教材的内容紧密结合了光学的基础知识和实验操作,突出了光的波动性和粒子性,旨在培养学生对光学现象的观察、分析和实验能力。
二、教师教学态度教师在评课中表现出了积极的态度和热情,充满了对物理教学的热爱和对学生的关心。
教师通过引导学生发现问题、提出疑问和解决难题的方式,激发了学生的思考和学习兴趣。
在教学中,教师注重培养学生的实践能力和动手能力,引导学生进行实验操作,并及时给予指导和反馈。
三、教学内容分析1. 光的衍射教材对光的衍射进行了详细的介绍,包括了衍射的基本原理、光的衍射实验和应用等内容。
教师通过示意图的展示和实验的演示,生动形象地解释了光的衍射现象,帮助学生理解和记忆相关知识点。
同时,通过一些实例的引用,让学生了解光的衍射在实际生活中的应用,如光的衍射对图像的影响等。
2. 光的偏振教材还介绍了光的偏振现象,包括偏振光的特点、偏振光的产生与检测、偏振光的应用等。
教师通过实物和实验,引导学生观察和理解光的偏振现象,让学生明白偏振光与非偏振光的区别以及偏振光在实际应用中的作用。
3. 实验设计与操作教材在每个章节都设计了相关的实验,以培养学生的实验能力和动手能力。
教师在评课中对实验的设计和操作进行了具体讲解,着重强调了实验步骤的正确性和细节处理的重要性。
通过实验,学生不仅能够巩固所学的理论知识,还能培养实验设计、操作和分析数据的能力。
四、教学效果评价教学效果评价主要体现在学生的学习兴趣和学业成绩两个方面。
1. 学习兴趣教师在评课中注重培养学生对物理学科的兴趣,并通过丰富的实例和有趣的实验引起学生的注意。
学生们在课堂上积极参与讨论和实验操作,表现出对物理学科的浓厚兴趣。
评课中提到的多种教学方法和互动方式,有助于激发学生的学习兴趣和主动性。
2. 学业成绩评课中提到学生们在期末考试中取得了较好的成绩,显示出教学效果明显。
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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.
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.
2、观看立体电影: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,它们同时分别拍下 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。为此,在放映时,两个放放像机每 个放像机镜头上放一个偏振片,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,左眼偏振片的 偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同,右眼偏振 银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察,在人的脑海中
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 .
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.
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。 另外,在阳光充足的白天驾驶汽车,从路面或周围建筑物的玻璃 上反射过来的耀眼的阳光,常会使眼睛睁不开。由于光是横波, 所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。因
此,只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住
部分的散射光。
同一物体的两个画像,放映时把两个画像同时映在银幕上。
片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同,这样, 就形成立体化的影像了。
3、生物的生理机能与偏振光
人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的,但某些昆虫
的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、 两支复眼,每个复眼包含有6300个小眼,这些小眼能根据 太阳的偏光确定太阳的方位,然后以太阳为定向标来判断
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).
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.
光的偏振
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
偏振现象的应用:拍摄
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.
偏振现象的应用:液晶显示
所以,光是一种横波.
4.偏振现象的应用
下一章我们会知道,光是电磁波,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.
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.
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.
3、产生上述现象的原因
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.
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.
偏振现象的应用:液晶显示
液晶显示器就是利 用这一特性,在上下 两片栅栏相互垂直的 偏光板之间充满液晶, 利用电场控制液晶的 转动.不同的电场大 小就会形成不同的灰 阶亮度.
1、汽车车灯
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 们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45度角,那么,司机 从前窗只能看到自已的车灯发出的光,而看不到对面车灯的光,
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— —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
如果有光线进入,通过 第一个偏振片后,将被 液晶分子逐渐改变偏振 方向.由于光线沿着分子 排列的方向传播,光线 最终将从另一端射出. 如果两玻璃板之间加 上电压,分子排列方向 将与电场方向平行,光 线由于不能扭转将不会 通过第二个极板.
的.
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).
如果将这根绳换成细软的弹簧,前后推动弹簧
方向,所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它所找到
的花丛。 再如在沙漠中,如果不带罗盘,人是会迷路的,但是 沙漠中有一种蚂蚁,它能利用天空中的紫外偏光导航,因 而不会迷路。
例 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180度,在旋转过程 中,将会产生下述的哪一种现象( ) A、透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零 B、透过偏振片的光强光增强,然后减少到非零的最 小值 C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强 D、透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强
分析:起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有 光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大当其 中一个偏振片转动180度的过程中,两偏振片的方 向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强, 又减小到零,选项A正确.
小结:
光波是一种横波.
偏振光会发生偏振现象