高中物理：光的偏振
高中物理光的偏振问题解析
高中物理光的偏振问题解析光的偏振是光波的一个重要性质，对于理解光的传播和应用具有重要意义。
在高中物理中，光的偏振问题常常出现在光学的学习中，需要我们掌握相关的概念和解题技巧。
一、光的偏振概念光的偏振是指光波的振动方向在空间中只沿着一个特定方向传播的现象。
光波的振动方向可以是任意方向，但在偏振光中，光波的振动方向只限于某个特定的方向。
二、偏振光的产生偏振光的产生可以通过偏振片来实现。
偏振片是一种具有特殊结构的光学器件，它可以选择性地通过某个特定方向的光波，而将其他方向的光波吸收或反射掉。
常见的偏振片有线偏振片和偏振板。
三、偏振光的传播偏振光在传播过程中，会受到物体的影响而改变其偏振状态。
例如，当偏振光通过一个偏振片时，只有与偏振片的偏振方向一致的光波才能通过，其他方向的光波则被吸收或反射掉。
这就是偏振片的工作原理。
四、偏振光的应用偏振光在生活和科技中有着广泛的应用。
例如，在太阳镜中使用的偏振片可以有效地减少阳光的强光和反射光，保护我们的眼睛。
在液晶显示器中，偏振片则起到调节光的传播方向和强度的作用。
五、偏振光的解题技巧在解题过程中，我们常常会遇到光的偏振问题。
以下是一些解题技巧供大家参考：1. 理解光的偏振概念：首先要明确光的偏振是指光波的振动方向只沿着一个特定方向传播。
2. 判断偏振光的产生：当题目中提到使用了偏振片或偏振器时，可以判断出产生了偏振光。
3. 确定偏振方向：通过题目中给出的光的振动方向或偏振片的方向，可以确定偏振光的偏振方向。
4. 判断光的通过情况：根据偏振片的工作原理，判断光是否能够通过偏振片，或者通过偏振片后光的偏振状态如何改变。
5. 应用偏振光的知识：根据题目中的实际情况，运用偏振光的应用知识进行解题。
六、举一反三通过以上的解题技巧，我们可以将其应用到更多的偏振光问题中。
例如，当我们遇到关于光的偏振状态变化的问题时，可以运用偏振片的工作原理，判断光的偏振状态是否发生了改变。
又如，当我们遇到液晶显示器的工作原理的问题时，可以运用偏振光的知识，解释液晶显示器是如何调节光的传播方向和强度的。
高中物理中的光的偏振有何特点如何应用到实际生活中
高中物理中的光的偏振有何特点如何应用到实际生活中知识点：光的偏振及其在生活中的应用光的偏振是光学中的一个重要概念，它描述了光波振动方向的特性。
在日常生活中，光的偏振有着广泛的应用，例如在眼镜、摄影、液晶显示等领域。
一、光的偏振特点1.自然光：在空间中传播的自然光是由无数个振动方向不同的光波组成的，这些光波在垂直于传播方向的空间任意平面内振动。
2.偏振光：经过特定装置处理后，光波中的振动方向被限制在一个特定平面内，这种光称为偏振光。
3.偏振方向：偏振光的振动方向可以用偏振轴来表示，偏振轴是光波振动方向所在的直线。
4.偏振片：偏振片是一种可以允许特定方向的光通过，而阻挡其他方向光的透明材料。
二、光的偏振原理1.马尔斯定律：光的偏振现象遵循马尔斯定律，即在特定条件下，两个偏振片的偏振方向必须相互垂直。
2.光的相干性：偏振光具有相干性，即光波的振动相位关系保持不变。
三、光的偏振应用1.眼镜：偏光眼镜利用偏振原理，可以滤除来自阳光、水面等反射光中的杂乱偏振光，减轻眼睛疲劳，提高视觉舒适度。
2.摄影：偏振镜片可以在摄影中减少反光和玻璃等表面的反射，增强拍摄效果。
3.液晶显示：液晶显示器利用偏振光的特性，通过调节液晶分子的排列，控制光的透过程度，实现图像的显示。
4.防紫外线：偏振材料可用于制作防紫外线眼镜，有效阻挡部分紫外线，保护眼睛。
综上所述，光的偏振具有独特的特点，并在生活中有着广泛的应用。
通过学习光的偏振原理和应用，我们可以更好地了解光学知识，并将其应用于日常生活。
习题及方法：1.习题：自然光和偏振光在传播过程中的主要区别是什么？方法：自然光在传播过程中，其振动方向随机分布，而偏振光在传播过程中，振动方向被限制在一个特定平面内。
2.习题：偏振片的作用是什么？方法：偏振片可以允许特定方向的光通过，而阻挡其他方向的光。
3.习题：马尔斯定律是什么？方法：马尔斯定律指出，在特定条件下，两个偏振片的偏振方向必须相互垂直。
高三物理光的偏振
自然光
....
偏振光
.
起偏器
自然光通过偏振片后 变为(线)偏振光
检偏器
利用偏振片检验光 线的偏振化程度
4.两个重要提示.
(1)光波是电磁波，光波的感光作用和生理等作用
主要是由电场强度E所引起的。所以常将E的振
动称为光振动
（2）如果光入射角合适，使 反射光与折射光之间的 夹角为900.这时反射光和 折射光都是偏振光,且偏 振的方向相互垂直.
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.
2.什么是光的偏振现象?
实验二:让光源的光通过一片偏振片 (※)
现象:偏振片无论如何转动,光线不会发生变化
结论:在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿 任意方向振动的强度相同.
实验三:让光源的光通过用两片偏振片(起振器,检偏器)
缩写为Laser，中文也常常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射后发 生跃迁的特性。
三、激光特性
a、单色性
b、方向性 c、相干性 d、高亮度（能量）
四、激光的应用
1、天文领域：激光望远镜测天体距离。
2、工业材料的加工：激光雕刻、切割、焊接。
3、医学领域：激光手术。
的
光波强度. 都相同
叫自
然光，__太__阳___、___电_灯____等普通光源发出
的光是自然光，振动方向____一__定______光叫
偏振光．
一、激光
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、
增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
高二物理光偏振.pptx
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偏振的应用——立体电影
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我们人类的眼睛在观察 一个三维物体时，由于两眼 水平分开在两个不同的位置 上，所观察到的物体图像是 不同的，它们之间存在着一 个像差，由于这个像差的存 在，通过人类的大脑，我们 可以感到一个三维世界的深 度立体变化，这就是所谓的 立体视觉原理。
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小结：
光波是一种横波. 偏振光会发生偏振现象
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感谢您的观看。
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4.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．
当两块偏振片的透振方向 平行时，透射光的强度最 大．
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.
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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 。
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(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． 透过以后的光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ห้องสมุดไป่ตู้的偏振．只有 横波才有偏振现象．
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透过的光最强
透过的光最弱， 几乎为零
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高中物理光的偏振 激光课后习题答案
高中物理光的偏振激光课后习题答案1.什么是光的偏振现象？光的偏振现象对认识光的本性有什么意义？解析：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光叫作偏振光，偏振光只能通过偏振方向与它振动方向相同的偏振片的现象叫做光的偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波。
从光的偏振概念来分析,偏振现象是横波独有的现象，纵波不会发生偏振现象。
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而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验，做哪些检测？解析：两者的目的都是减少通光量，但普通带色玻璃改变了物体的颜色，而偏振片不会，并且会使看到的景物色彩柔和。
安装镜片时，两镜片的透振方向应相互垂直。
利用偏振镜片可以检验光波是不是横波，也可以检测某一光波是不是偏振光。
比如检测镜面的反射光、玻璃的折射光是不是偏振光。
3.激光是相干光源。
根据激光的这个特点，可以将激光应用在哪些方面？解析：可以将激光应用在检查物体表面平整度和全息照相等方面。
4．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十多万字的书，其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1 mm 的宽度至少可以容纳 650 条轨道。
这是应用了激光的什么特性？解析：利用了激光的平行度好的特点。
5．激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。
例如一台红宝石巨脉冲激光器，激光束的发散角只有 10-3 rad，在垂直于激光束的平面上，平均每平方厘米面积的功率达到 109 W。
激光的这一特性有哪些应用价值？请你举例说明。
解析：可以利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔。
医学上可以用激光刀作为“光刀”来切开皮肤、切割肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。
《光的偏振》课件
发展新的光学理论和技术
通过对光的偏振的理论研究，可以发展新的光学理论和技术，推动光学科学的进 步。
光的偏振的未来挑战与机遇
挑战
目前对光的偏振的调控和应用还存在一定的难度，需要进一步研究和探索。同时，随着科技的发展， 对光的偏振特性的要求也越来越高，需要不断提高技术的稳定性和可靠性。
《光的偏振》ppt课件
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目录
• 光的偏振简介 • 光的偏振的产生 • 光的偏振的应用 • 光的偏振实验 • 光的偏振的未来发展
01
光的偏振简介
光的偏振定义
光的偏振是指光波的电矢量或磁矢量在 某一特定方向上的振动状态。
光的偏振是光的横波性质的一种表现， 是光波矢量与传播方向垂直的现象。
详细描述
马吕斯定律实验是《光的偏振》课程中的重要实验之一，通过该实验，学生可以观察到 线偏振光通过检偏器后强度发生变化的现象，从而验证马吕斯定律。实验中，学生需要
调整检偏器的透振方向，记录不同角度下的光强数据，并分析实验结果，得出结论。
布儒斯特角实验
总结词
布儒斯特角实验可以用来测定不同介质表面的反射偏振分量和折射偏振分量。
在垂直于传播方向上，光波矢量可以分 解为两个相互垂直的分量，一个分量沿 着入射面内，称为平行偏振；另一个分 量在入射面内与传播方向垂直，称为垂
直偏振。
光的偏振现象
01
自然光通过偏振片后，只允许平行于偏振片透振方向的振动通 过，形成线偏振光。
02
线偏振光通过某些介质后，其振动方向会发生变化，偏离原来
详细描述
布儒斯特角实验是通过测量光线在不同介质表面的反射和折射角，来计算反射偏振分量和折射偏振分量的实验。 在实验中，学生需要调整入射角，观察并记录反射光和折射光的偏振状态，然后根据测量数据计算偏振分量的角 度和幅度。该实验有助于学生深入理解光的偏振状态和偏振光的传播规律。
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。
高中物理光的偏振知识点归纳
高中物理光的偏振知识点归纳1、高中物理光的偏振发现说明1808年，马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。
在进一步研究光的简单折射中的偏振时，他发现光在折射时是部分偏振的。
因为惠更斯曾提出过光是一种纵波，而纵波不可能发生这样的偏振，这一发现成为了反对波动说的有利证据。
1811年，布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。
2、高中物理光的偏振产生方法从自然光获得线偏振光的方法有以下四种：1、利用反射和折射。
2、利用二向色性。
3、利用晶体的双折射。
4、利用散射。
另外，线偏振光可以经过波晶片产生圆偏振光和椭圆偏振光。
3、高中物理光的偏振度在部分偏振光的总强度中，完全偏振光所占的成分叫做偏振度。
特征：偏振度的数值愈接近1，光线的偏振化程度就愈纯粹，一般偏振度都小于1。
4、高中物理光的偏振应用电子表的液晶显示用到了偏振光两块透振方向相互垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，盒内液晶层的上下是透明的电极板，它们刻成了数字笔画的形状。
外界的自然光通过第一块偏振片后，成了偏振光。
这束光在通过液晶时，如果上下两极板间没有电压，光的偏振方向会被液晶旋转90度(这种性质叫做液晶的旋光性)，于是它能通过第二块偏振片。
第二块偏振片的下面是反射镜，光线被反射回来，这时液晶盒看起来是透明的。
但在上下两个电极间有一定大小的电压时，液晶的性质改变了，旋光性消失，于是光线通不过第二块偏振片，这个电极下的区域变暗，如果电极刻成了数字的笔画的形状，用这种方法就可以显示数字。
在摄影镜头前加上偏振镜消除反光在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等，常常会出现耀斑或反光，这是由于光线的偏振而引起的。
在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏振镜面，能够阻挡这些偏振光，借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。
要通过取景器一边观察一边转动镜面，以便观察消除偏振光的效果。
当观察到被摄物体的反光消失时，既可以停止转动镜面。
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知识点3 偏振光的应用
1.由于水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。
2．夜晚行车时，对方照射过来的光很强，若加一个 _偏__振__片____，可减弱对眼睛的照射。
解析：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°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。
答案：A
关于自然光和偏振光，下列观点正确的是( ) A．自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能 B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光 C．自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光 D．自然光和偏振光都能使感光底片感光
答案：A
解析：由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，装 上偏振片的目的是减弱反射光，且透振方向与反射光的振动 方向垂直，但不能增强透射光。
二、自然光与偏振光的比较
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来 源
直接从光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
在垂直于光的传播方向的 在垂直于光的传播方向的
光的振 平面内，光振动沿所有方 平面内，光振动沿某一特
动方向 向，且沿各个方向振动的 定方向(与起偏器的偏振方
光强度都相同
向一致)
特别提醒： 1偏振现象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通过 偏振片后才变为偏振光，生活中除光源直接发出的光外，我 们看到的绝大部分光都是偏振光，如自然光射到水面时的反 射和折射光线，尤其是二者互相垂直时，都是典型的偏振光， 并且是完全偏振光，振动方向相互垂直。2只有横波才能发 生偏振现象，光是横波。
(现象分析题)通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月 亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的 现象有何不同？
解析：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的 强弱不随偏振片的旋转而变化。因为灯光、烛光都是自然 光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转 时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了(肉眼对此不能感 觉)，但光的强弱没有改变。月亮和黑板反射的光已经是偏振 光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋 转发生周期性的变化。
3．立体电影也是利用了光的_偏__振___原理。
重点难点突破
一、光的偏振 1．光属于电磁波，是横波，具有偏振性。从普遍光源 直接发出的光(自然光)，包含在垂直于光的传播方向上一切 方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波是均匀的，不 显示偏振性。 如图，自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明 亮的，转动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上 亮度不变。
答案：D
解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而 振动沿着特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能 发生干涉、衍射，所以 A 错。光的偏振现象并不罕见，除了 从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都 是偏振光，所以 B 错。光的颜色由光的频率决定，与光的振 动方向无关，所以 C 错。自然光和偏振光都具有能量，都能 使感光片感光。
题型2 光的偏振的应用
(物理与科学技术)为什么观众戴上一副特殊的眼镜就 能看到由立体电影放出的立体图像？
解析：放立体电影时有左右两架放影机同时工作，如上 图所示，在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互 相垂直，因此从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方 向互相垂直，这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变， 观众眼睛所戴的偏振眼镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且 左眼镜片跟左边放映机前偏振镜的偏振方向一致，这样，左 眼只能看到左边放映机映出的画面，右眼只能看到右边放映 机映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体 感。
知识自主梳理
知识点1 偏振现象 横波只沿某一特定的__方__向__振_动___的现象称偏振现象。
知识点2 自然光与偏振光
1.自然光 太阳、电灯等普通光源发生的光，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_____。这种光是自然光。 2．偏振光 光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的 _方_向__振__动______。这种光叫做偏振光。
考点题型设计
题型 1 对光的偏振现象的理解
(2011·福州高二检测)两个偏振片紧靠在一起。将它们 放在一盏灯的前面让光没有通过。如果将其中的一片旋转 180°，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．透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值 C．透过的光强在整个过程中都增强 D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强
点评：偏振现象在解释过程中都必须涉及必要的光路 图，体现偏振片在其中所起的作用。
在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一 个偏振片，其目的是( )
A．减弱反射光，从而使景物的像清晰 B．增强反射光，从而使景物的像清晰 C．增强透射光，从而使景物的像清晰 D．减弱透射光，从而使景物的像清晰
第十三章 光
第六节 光 的 偏 振
课堂情景切入 知识自主梳理 重点难点突破
考点题型设计 课后强化作业
学习目标定位
※
了解偏振现象
※ 知道自然光与偏振光的区别
※
了解偏振光的应用
课堂情景切入
你看过立体电影吗？当你戴上一副特制的眼镜，开始欣 赏立体电影时，经历过敌人的拳头向你袭来(如图所示)的感 受吗？立体电影和一般电影的物理原理有何不同？
2．自然光通过偏振片后，只有振动方向跟透振方向一 致的光才能通过。这时的光只沿着一个特定的方向振动，显 示偏振性。
如图，偏振光经过偏振片时，若光的振Байду номын сангаас方向与偏振片 的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片 的“透振方向”垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏 的亮度介于两者之间，随振动方向与“透振方向”的夹角变 大，亮度逐渐变暗。