偏振原理及应用资料

合集下载

偏振的原理及应用

偏振的原理及应用

偏振的原理及应用1. 偏振的概念和基本原理偏振是指光波的振动方向在空间中的取向特性。

当光波在一个特定方向上振动时,我们称之为偏振光。

而光波在空间中的振动方向可以分为不同类型,包括水平、垂直、倾斜等。

偏振现象是由光波的电磁性质决定的。

光波是由电场和磁场相互作用而产生的,因此,在描述光的偏振时,我们需要考虑电场的振动方向。

根据这一原理,我们可以将偏振光分为水平偏振光、垂直偏振光和倾斜偏振光。

水平偏振光的电场振动方向与水平方向平行,垂直偏振光的电场振动方向与垂直方向平行,而倾斜偏振光的电场振动方向与水平和垂直方向有一个夹角。

2. 偏振的产生和检测方法2.1 光的偏振产生方法光的偏振可以通过多种方法实现。

其中最常见的方法是利用偏振片。

偏振片是由有机化合物或无机晶体制成的,具有选择性吸收特定方向的振动分量而使其通过的特性。

当光通过偏振片时,只有振动方向与偏振片允许的方向相一致的光能通过。

通过选择不同角度的偏振片,我们可以获得不同方向的偏振光。

另外一种常见的产生偏振光的方法是利用波片。

波片可以将线偏振光转化为旋转偏振光。

其中,四分之一波片将线偏振光转化为右旋偏振光,而半波片则可以将线偏振光转化为相反方向的线偏振光。

2.2 光的偏振检测方法检测光的偏振可以通过偏振片、偏振棱镜和偏振滤光片等器件实现。

这些器件可以选择特定方向的振动分量通过,从而判断光是否为偏振光,以及其偏振方向。

另外,还可以利用偏振仪进行偏振光的检测。

偏振仪通常由两个偏振片组成,其中一个偏振片称为偏振器,用于产生偏振光。

另一个偏振片称为偏振分析器,用于分析通过的光的偏振性质。

3. 偏振的应用领域3.1 光学领域偏振光在光学领域具有广泛的应用。

其中,偏振光可以用于显微镜、天文仪器以及光学通信等设备中。

在显微镜中,偏振光可以提高成像的清晰度和对比度,用于观察细胞、组织等微观结构。

在天文仪器中,偏振光用于研究天体的自转、磁场等性质。

在光学通信中,偏振光可以增加信息传输的容量和可靠性。

偏振原理及应用

偏振原理及应用
横波只沿着 某一个特定的方 向振动,称为波 的偏振.只有横 波才有偏振现 象.
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.
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.
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.
• 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,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。
• 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.
点击下图观看动画演示
• 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.

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种广泛应用于光学领域的装置,它基于光的偏振现象,具有许多重要的应用。

本文将介绍偏振片的原理以及其在各个领域中的应用。

一、偏振片的原理偏振片的原理与光的偏振现象密切相关。

光是一种电磁波,其电场和磁场振动方向垂直于光传播的方向。

当光经过某些介质或物体后,其中的电场振动方向会发生变化,这种现象称为光的偏振。

偏振片通过特殊的工艺制造而成,它能够选择性地传递某个特定方向的偏振光,并阻止其他方向的偏振光通过。

偏振片的制作过程中,将一般光线通过多次反射或吸收处理,使得只有符合特定要求的偏振方向的光线可以通过。

这种通过选择性吸收或反射的方式,使得光只能在特定偏振方向上传播的特性,称为偏振片的原理。

二、偏振片的应用1. 光学仪器偏振片在光学仪器中的应用非常广泛。

例如在显微镜、望远镜和相机镜头中,偏振片被用于减少反射和增加对比度,从而提高成像的清晰度和质量。

此外,在激光器、光纤通信等领域中,偏振片也扮演着重要的角色,用于控制光的传播方向和调节光信号的强度。

2. 显示技术在现代平板显示器和液晶电视中,偏振片也起到了至关重要的作用。

通过在液晶屏幕上放置偏振片,可以过滤掉不符合特定偏振方向的光线,从而使得屏幕显示出清晰、亮度均匀的画面。

此外,3D立体影像技术中的偏振片也是实现左右眼图像分离的关键。

3. 光学滤波器偏振片还可以用作光学滤波器,进行特定波长或特定偏振方向的光线选择性透过。

在光谱分析和成像领域中,偏振片的应用可以准确地选择并分离出特定波段的光线,从而提高信号的检测精度和成像质量。

4. 生物医学领域在生物医学领域,偏振片也被广泛应用于光学显微术和显微成像技术中。

通过选择性透过或阻挡特定偏振方向的光线,可以提高显微镜的图像对比度,使得细胞和组织的结构更加清晰可见。

这对于生物医学研究和临床诊断有着重要的意义。

总结:偏振片通过光的偏振现象,能够选择性地透过特定方向偏振的光线,从而在光学领域中发挥重要的作用。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种广泛应用于光学领域的器件,其原理基于光的偏振性质。

本文将介绍偏振片的原理以及其在各个领域中的应用。

一、偏振片的原理偏振片的原理基于光的偏振现象。

光是由一系列电磁波构成的,电磁波在传播过程中会振动方向不同的场,而这种振动的方向就是光的偏振方向。

通常,光可以是自然光或线偏振光。

自然光是由各个方向的电场振动组成的,而线偏振光只有一个特定方向的电场振动。

偏振片是一种能够选择性地通过或阻挡特定方向光的器件。

它由有机或无机材料制成,内部结构呈现特殊的纳米级趋势,能够选择性地阻止一种或多种特定方向的偏振光通过。

常见的偏振片包括线偏振片和圆偏振片两种类型。

二、偏振片的应用1. 光学设备偏振片在光学领域中有着广泛的应用。

它可以用于相机镜头、太阳镜、眼镜、显微镜和望远镜等光学设备中。

通过使用偏振片,可以滤除或减少镜头中的光的反射、折射和散射,提高成像的清晰度和质量。

2. 液晶显示器偏振片在液晶显示器中起着关键作用。

在液晶显示器中,液晶分子的方向可以通过控制电场来改变。

而这些液晶分子在经过偏振片后,只会通过具有与其方向垂直的偏振光。

通过控制液晶分子的排列和偏振片的方向,液晶显示器可以显示出不同的图像。

3. 摄影和摄像偏振片在摄影和摄像中也有一定的应用。

通过使用偏振片,摄影师和摄像师可以筛选光线,减少反射和光线干扰,提高图片和视频的质量。

此外,还可以通过旋转偏振片,调整光线的透过量和偏振方向,获得不同的拍摄效果。

4. 光学测量在光学测量中,偏振片也是常用的设备之一。

例如,偏振片可以用于物质的光学特性测量,如折射率、透过率等。

它还可以用于测量物质中的应力分布,通过观察通过偏振片的光的变化来确定应力的大小和分布情况。

5. 光通信偏振片在光通信中也扮演着重要角色。

通过使用偏振片,可以实现光信号的编码和解码,提高通信系统的传输速率和安全性。

此外,还可以通过偏振片控制光信号的传输方向和偏振状态,实现光路选择和信号的调控。

偏振试验的原理和应用

偏振试验的原理和应用

偏振试验的原理和应用偏振试验的原理偏振试验是一种用于研究光的偏振性质的实验方法。

光是一种电磁波,在传播过程中,电矢量振动方向的取向决定了光的偏振状态。

偏振试验的目的是通过对光的偏振状态进行测量和分析,揭示光的特性和行为。

光的偏振状态可以用振动方向、振动方式和偏振度来描述。

振动方向是指光波电场矢量振动的方向,可以是沿水平、垂直或其他方向。

振动方式则取决于电场矢量振动的特点,可以是线偏振、圆偏振或椭圆偏振。

偏振度是一个量化光偏振性质的参数,描述了光波中偏振成分的相对强度。

偏振试验利用偏振片或其他偏振元件对光进行处理和分析。

常见的偏振片包括线偏振片、圆偏振片和旋转偏振片。

线偏振片只允许特定方向的振动通过,圆偏振片则将光波分为两个分量,其中一个分量的振动方向沿着光传播方向旋转。

旋转偏振片则可以改变光的偏振状态。

偏振试验的应用偏振试验在许多科学领域和工业应用中具有广泛的应用。

光学领域•材料研究:偏振试验可用于研究材料的光学特性和结构。

通过测量材料对不同偏振状态的光的吸收、反射和透射,可以获得材料的偏振特性和光学常数。

•显微镜观察:偏振显微镜结合偏振试验的原理,可以观察和分析材料的结构、晶体和纹理。

通过调整偏振片的角度,可以增强或消除显微镜下的样品对光的吸收和散射,提供更多关于样品的信息。

•生物医学研究:偏振试验可用于研究生物组织、细胞和药物的光学性质。

通过检测光的偏振状态在生物样品中的变化,可以提供关于生物组织结构、分子构成和疾病诊断的信息。

光通信和显示技术•光纤通信:偏振试验可以用于调制、解调和分析光纤通信中的光信号。

通过控制光的偏振状态,可以增加光纤通信的信号传输容量和稳定性。

•液晶显示器:液晶显示器利用偏振光的调制原理来显示图像。

通过在液晶屏幕中引入偏振片和偏振电场,可以控制光的偏振状态,实现图像的显示和切换。

光谱分析和光学测量•光谱分析:偏振试验可用于分析光的偏振特性与其频率的关系。

通过测量不同偏振状态下的光谱特性,可以揭示样品的结构和性质。

偏振原理及应用范文

偏振原理及应用范文

偏振原理及应用范文偏振原理是光学中的重要概念,它描述了光的振动方向的特性,对于解释光的传播、干涉、偏振、光学器件等方面都有着重要的应用。

下面将详细介绍偏振原理及其应用。

一、偏振原理的基本概念光的偏振是指光波中电场矢量的振动方向。

一般来说,自然光是各种方向上的电场振动方向都存在的混合光。

而偏振光则指只有一个特定方向的电场振动的光。

当光通过一个偏振片时,只有与偏振片同一方向的电场振动才能通过,与偏振片垂直方向的电场振动将被阻挡。

这样,通过偏振片的光就变成了偏振光。

当偏振片和自然光之间的角度为90°时,偏振片会完全阻挡光的传播,这时没有光通过,被称为“消光”。

二、偏振原理的产生机制光的偏振可以通过偏振片、介质的双折射等方式来实现。

1.偏振片:偏振片是由具有各向同性的材料制成。

这种材料通常是由大量的有机分子或者晶体结构形成的。

这些材料吸收其中一个方向上的电场振动,并且只允许与其方向一致的电场振动通过。

常见的偏振片有偏振玻璃、偏振片膜等。

2.双折射:双折射现象是指光线在介质中传播时,由于介质内电场分布不均匀导致的不同折射率,进而改变光线的传播方向和速度。

当光线入射到具有双折射性质的晶体或者液晶材料中时,会出现两个折射光线,它们的传播方向和速度不同。

此时,可以通过选择其中一个方向的折射光来获得偏振光。

三、偏振原理的应用1.光学显示器件:偏振原理在液晶显示器件中得到了广泛的应用。

在液晶显示屏中,通过透过垂直偏振片的白光,再通过液晶层的电场控制,使其偏振方向与第二个偏振片相匹配,从而实现显示效果。

2.偏光镜:偏光镜是利用偏振原理来选择和过滤特定方向的光,常见的有偏光片、偏振墨镜等。

它们可以有效地减少光的反射和散射,提高图像的对比度和清晰度,同时还可以过滤掉偏振方向不同的光,达到防眩光的效果。

3.光学仪器中的应用:偏振原理在光学仪器中也有重要的应用,如偏振显微镜、偏光光谱学、偏振拉曼光谱学等。

这些仪器利用了偏振原理可以提供更多的样品信息,特别适用于材料的结构分析和研究。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种用于控制光波偏振方向的光学元件。

它通过选择性地吸收或透射特定方向偏振的光线,可以实现对光的偏振态的调控。

偏振片的原理是基于光的波动性质和光与物质相互作用的规律。

在这篇文章中,我们将探讨偏振片的原理和应用,并介绍一些常见的偏振片应用场景。

一、偏振片的原理光波是一种电磁波,由电场和磁场相互垂直振动而组成。

当光通过介质时,电场分量与磁场分量的振动方向会发生变化,这种振动方向的改变就导致了光的偏振现象。

偏振片利用吸收、透射和反射特定方向偏振的光线来实现对光的偏振控制。

偏振片的基本原理是通过有序的分子结构过滤掉特定方向偏振的光。

常见的偏振片材料是聚合物或晶体,它们具有高度有序的分子排列。

当光线与偏振片材料相互作用时,只有与分子排列方向平行的偏振光能够通过,其余方向偏振的光将被吸收或反射。

偏振片的原理可以用一个交叉透明的线格来进行解释。

当光线通过偏振片时,只有与线格方向平行的光线能够通过。

与线格垂直的光线则被阻挡或吸收。

通过调整线格的方向,我们可以控制透过偏振片的光的偏振方向。

二、偏振片的应用1. 图像显示在液晶显示器等图像显示设备中,偏振片被广泛应用。

液晶显示器原理是利用电场控制液晶分子的排列方式,在不同电场下调节光的透过程度,从而实现图像的显示。

偏振片作为液晶显示器的关键元件,用于控制光的偏振方向和透过率,确保图像的清晰度和对比度。

2. 摄影与摄像在摄影和摄像领域,偏振片可以用于控制光的偏振方向,减少或消除反射和光晕。

通过使用偏振片滤镜,摄影师可以增强图像的细节和饱和度,并减少光的干扰。

3. 光学测量偏振片在光学测量中也有重要应用。

例如,在材料检测和非破坏性测试中,偏振片可以检测材料内部的应力分布和结构变化。

它们还可以用于衡量物体的折射率和厚度。

4. 光通信偏振片在光通信中的应用越来越重要。

光通信利用光传输数据,而偏振片可以帮助控制光的偏振方向,提高传输效率和减少干扰。

5. 环境遮挡偏振片还可以用于防止环境光的干扰。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种具有特殊结构的光学元件,它能够选择性地传递特定方向偏振光或抑制其他方向偏振光。

它广泛应用于各个领域,包括电子产品、光学仪器、摄影及工业制造等。

本文将介绍偏振片的原理以及它在科学和技术中的应用。

一、偏振片的原理偏振片的工作原理基于光的振动方向。

光波是一种电磁波,其电场和磁场沿垂直于波的传播方向振动。

当光通过自然光源时,电场的振动方向是随机分布的,即未经偏振的。

偏振片通过分子结构的特殊排列,能够选择性地把振动方向与特定方向的电场振动过滤掉,只允许某个特定方向的光通过。

偏振片主要由高分子聚合物或聚酯薄膜构成,其内部有类似围栏的结构,只允许特定方向的电场通过。

偏振片本身具备偏振特性,可以将未经偏振的自然光转化为偏振光,或者通过调整其角度改变透射光的偏振方向。

二、偏振片的应用1. 光学仪器领域偏振片在光学仪器中扮演着重要角色。

在显微镜中,偏振片可以用来增加对细胞、组织和晶体的观察和分析能力。

通过调整偏振片的相对角度,可以观察到不同偏振方向下的物体细节和化学结构。

在摄影领域,偏振片可以用来控制光线的偏振方向。

通过调整偏振片的角度,可以增加或减少反射光,以使照片中的细节更加清晰,并改善色彩的饱和度。

2. 电子产品领域偏振片被广泛应用于电子产品中的液晶显示屏。

液晶显示屏是通过液晶分子的排列来控制光的透过程度,其中的偏振片能够控制光的振动方向。

当液晶分子处于特定状态时,偏振片可以选择传递或阻塞特定方向的偏振光,实现图像的显示和亮度调节。

3. 工业制造领域偏振片在工业制造中也有广泛应用。

例如,在触摸屏制造中,偏振片可以增加触摸屏的视角和亮度,提高用户体验。

同时,偏振片还可以用于光学检测和传感器中,帮助识别和测量光的偏振状态。

总之,偏振片以其独特的光学特性,广泛应用于科学和技术领域。

其原理基于选择性透射特定方向的偏振光,通过对光的调控,能够满足不同应用领域的需求。

未来,随着光学技术的发展,偏振片的应用将进一步拓展,为各个领域带来更多的创新和进步。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种能够选择性地通过某个特定方向的光线的光学器件。

它基于偏振现象而设计,通过改变光的偏振方向,实现对光的控制和调节。

本文将介绍偏振片的原理、结构以及常见的应用领域。

一、偏振片的原理偏振片的原理基于光的偏振特性。

光波是电磁波,其振动方向垂直于传播方向。

根据振动方向的不同,光可以分为两种类型:线偏振光和非偏振光。

线偏振光是指光波振动方向固定的光,可以视作波在平面上振动。

非偏振光是指振动方向随机分布的光,波在平面上振动的方向是随机的。

偏振片的工作原理就是通过选择性地吸收或透射特定振动方向的光,将非偏振光转化为线偏振光。

二、偏振片的结构偏振片主要由基板和偏振材料组成。

偏振材料是由有机高分子或无机晶体制成的,它具有特殊的光学性质,可以选择性地吸收或透射光。

基板是偏振片的支持层,通常采用透明的塑料或玻璃材料制成。

偏振材料被涂覆在基板表面上形成一层薄膜,该薄膜的结构决定了偏振片的偏振特性。

三、偏振片的应用1. 光学仪器领域偏振片在光学仪器中有着广泛的应用。

例如在相机镜头、望远镜和显微镜中,使用偏振片可以减少反射和散射,提高图像的清晰度和对比度。

此外,在光学显微镜中,偏振片还可以用于区分和分析材料的各向异性。

2. 液晶显示领域偏振片在液晶显示器中起到关键作用。

液晶显示器是一种利用液晶分子的偏振特性控制光的传输的设备。

液晶分子在电场的作用下可以改变偏振方向,通过控制偏振片的旋转角度,实现对液晶显示器的亮度和对比度的调节。

3. 偏光滤光片偏振片还可以用于制作偏光滤光片。

偏光滤光片可以选择性地透射某个特定方向的偏振光,而阻挡其他方向的光。

这在光学领域中有着广泛的应用,例如在3D电影中,通过佩戴偏光眼镜,观众可以看到立体效果。

4. 光学通信领域偏振片在光学通信中也有重要作用。

光纤传输使用的是光的偏振性质。

通过使用偏振片,可以调整光纤中的偏振方向,提高光信号的传输效率和质量。

结论偏振片是一种重要的光学器件,基于光的偏振特性,通过选择性地吸收或透射特定振动方向的光,实现对光的控制和调节。

偏振现象应用的原理是什么

偏振现象应用的原理是什么

偏振现象应用的原理是什么1. 什么是偏振现象偏振现象指的是光在传播过程中,其电矢量的方向发生了变化,使光束中的电矢量偏振为一个特定方向的现象。

通常情况下,自然光是由各种方向和频率的电磁波混合而成的,没有明显的偏振特性。

2. 偏振现象的原理光的偏振现象是由于光的电场分量在传播方向上有不同的振动方向所造成的。

根据电磁波理论,光是由电场和磁场沿垂直于传播方向的平面上振动而产生的,而光的偏振则是指光的电场在传播方向上的振动方向。

光波的偏振方向可以分为水平偏振、垂直偏振、倾斜偏振等不同类型。

水平偏振指的是电矢量在水平方向上振动,垂直偏振指的是电矢量在垂直方向上振动,倾斜偏振则指电矢量在水平和垂直方向上同时振动。

3. 偏振现象的应用偏振现象在很多领域都有重要的应用,下面列举了一些常见的应用领域:3.1 光学领域•偏光器:偏光器是一种能够选择性地通过某个方向上的偏振光的光学器件。

它可以将自然光中的所有方向的偏振光转化为特定方向的偏振光。

偏光器广泛应用于光学领域中的显示器、光学显微镜、相机、眼镜等设备中。

•偏振滤波器:偏振滤波器是一种能够选择性地通过或者阻挡某个方向上的偏振光的光学器件。

它通常由具有特定结构的材料制成,可以用于光学仪器中,例如偏振镜、光学滤光片等。

•偏振显微镜:偏振显微镜是一种应用了偏振现象和波片原理的显微镜。

通过使用偏振镜和波片,可以观察和分析材料和样本的偏振性质,例如晶体的双折射现象等。

3.2 通信领域•光纤通信:偏振现象在光纤通信中起到了重要的作用。

光纤通信中传输的光信号通常是偏振光信号,通过控制光信号的偏振方向,可以实现光信号的传输、调制和解调。

•光栅波分复用:光栅波分复用技术是一种基于光的偏振现象的调制技术。

通过将多个偏振光信号调制到不同的波长上,然后利用光栅分离不同波长的光信号,可以实现光信号的复用和解复用,提高光传输的带宽和传输距离。

3.3 材料科学领域•偏振材料:偏振材料是一类具有特定偏振特性的材料。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种特殊的光学元件,在许多领域中得到广泛应用。

本文将介绍偏振片的原理和一些常见的应用。

一、偏振片的原理偏振片的原理基于光的波动性质。

光是一种电磁波,具有振动方向的特性。

偏振片的工作原理是通过选择特定方向的振动光,屏蔽或通过其他方向的振动光。

偏振片由多个平行排列的分子链组成。

这些分子链被定向排列,形成一个类似于栅栏的结构。

当光线射入偏振片时,垂直于链的振动方向的光将被完全屏蔽,只有平行于链的振动方向的光能够通过。

这种选择性透过和屏蔽的效果使偏振片成为一种有用的光学器件。

二、偏振片的应用1. 光学显微镜偏振片在光学显微镜中被广泛应用。

通过使用偏振片,可以增强显微镜中的对比度,并观察到一些无法在普通光下观察到的细节。

这对于生物学、材料科学等领域的研究非常有帮助。

2. 光电显示器在LCD显示器中,偏振片起到关键作用。

LCD显示器是由液晶分子组成的,这些液晶分子可以通过电场来控制光的透过程度。

通过在液晶层前后添加偏振片,在不同的电场作用下,可以控制光的旋转和透过程度,实现对像素点的控制,从而呈现出图像和色彩。

3. 摄影领域在摄影中,偏振片可用于增强颜色饱和度和对比度,减少反射和逆光问题。

通过使用偏振片滤镜,可以有效地屏蔽来自非金属表面的反射光,使拍摄的图像更加清晰和饱满。

4. 光通信在光通信领域,偏振片被用于控制光信号的传输方向和振动方向。

通过调整偏振片的角度,可以更好地控制光信号的传输质量,提高光纤通信的稳定性和可靠性。

5. 3D技术偏振片在3D影视技术中起到至关重要的作用。

3D眼镜中的偏振片能够解析左右眼不同的画面,并分别通过对应的眼睛观看,给人一种立体的视觉效果。

总结:以上所述为偏振片的原理及应用。

偏振片利用光的波动性质,通过屏蔽或透过特定方向的光,达到选择性处理光的目的。

在光学显微镜、光电显示器、摄影、光通信和3D技术等领域中,偏振片都发挥着重要的作用。

随着技术的发展,偏振片的应用范围还将不断扩大,为各行各业的发展带来更多的可能性。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种常见的光学元件,其原理和应用广泛存在于各个领域。

本文将详细介绍偏振片的原理及其在光学、电子、光通信、液晶显示等领域的应用。

一、偏振片的原理偏振片是一种具有特殊结构的光学材料,其原理基于光的电矢量振动方向。

一束自然光在传播过程中的光波,其电矢量在空间中沿任意方向振动。

而经过偏振片后,只有与偏振方向相同的光能够透过,其他方向的光则会被吸收或反射。

这是由于偏振片内部的分子结构可以选择性地吸收或透过特定方向的光。

为了实现光的偏振控制,常见的偏振片材料有偏振膜和偏振玻璃。

偏振膜是利用物质的吸收、透射、干涉等特性制成的薄膜,其在特定方向上具有选择性吸收或透过性能。

偏振玻璃则是在玻璃材料中加入特殊的折射晶体,通过折射效应实现光的偏振控制。

二、偏振片的应用1. 光学领域在光学实验和研究中,偏振片被广泛应用于光的偏振现象的展示和研究。

通过控制偏振方向,可以观察到光的传播特性,如马吕斯定律、布儒斯特定律、半波损失等。

同时,偏振片还可用于制作光栅、干涉仪、分光器等光学元件。

2. 电子领域在电子显示器中,液晶屏是一种常见的应用偏振片的技术。

液晶显示器利用液晶分子的旋转来控制光的透射和阻挡,从而实现图像的显示。

偏振片在液晶显示器的背光源和色彩滤波器中起到重要的作用,通过调节偏振片的方向,可以控制液晶分子的取向,进而控制显示的亮度和颜色。

3. 光通信领域光通信是一种基于光传输的高速通信技术,而偏振片则在光通信中起到重要的角色。

在光纤通信中,光信号的偏振方式直接影响了光信号的传输质量和距离。

通过使用偏振器和偏振保护器,可以有效地调节和保护光信号的偏振状态,提高光通信系统的稳定性和传输性能。

4. 其他领域的应用除了以上几个领域,偏振片在天文学、生物学、材料科学等领域也有着广泛的应用。

例如,天文学中利用偏振片观测星体的偏振光,可以获得关于星体形态和磁场方向的重要信息;生物学中通过偏振显微镜观察样本,可以增强细胞和组织的对比度和清晰度;材料科学中使用偏振片分析材料的结构和性质等。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种用于控制光的偏振方向的光学器件。

它基于偏振光的特性,通过选择性地传递或阻挡特定方向的偏振光,实现对光的分析和控制。

本文将介绍偏振片的原理、分类及其在各个领域中的应用。

一、偏振片的原理偏振片的原理基于涉及光的电磁性质。

光是由电场和磁场相互垂直并呈正弦型变化的电磁波构成。

相邻峰值之间的距离被称为波长,决定了光的颜色。

而光波的振动方向称为偏振方向。

当光通过某些介质时,会受到介质分子或晶格结构的影响,使光的振动方向发生变化。

在这种情况下,如果只允许某个偏振方向的光通过,则称为偏振片。

二、偏振片的分类根据偏振片的制备方法和特性,可以将其分为各类。

常见的偏振片主要有线偏振片、圆偏振片和反射型偏振片三种。

1. 线偏振片线偏振片是最常见的一种偏振片。

它能够让特定方向的偏振光通过,而将其他方向的光阻挡。

线偏振片通常由聚合物或合成晶体制成,通过对聚合物链或晶体结构进行拉伸或定向而实现偏振效果。

2. 圆偏振片圆偏振片将偏振光的振动方向旋转为圆形。

它可以将线偏振光转换为左旋或右旋的圆偏振光。

这种偏振片常用于光学显微镜和摄影设备中。

3. 反射型偏振片反射型偏振片也称为偏光镜。

它通过对光的反射互相抵消,实现偏振效果。

这种偏振片广泛应用于液晶显示器、3D眼镜和光学仪器中。

三、偏振片的应用1. 光学显微镜在生物学和材料科学领域,偏振片常用于光学显微镜中。

通过使用偏振片,可以观察和分析材料或生物样品中的偏振光特性,从而得到更详细的信息。

2. 液晶显示器液晶显示器是现代电子设备中广泛使用的显示技术。

偏振片应用于液晶显示器中,用于控制像素的光透过和阻挡,实现图像的显示效果。

3. 摄影与摄像摄影和摄像设备中的滤光镜常使用线偏振片,通过选择性地去除或保留特定方向的偏振光,来实现照片的调色和效果增强。

4. 光学测量和检测在光学测量和检测领域,偏振片可以用于测量材料的应力分布、表面形貌和材料性质等。

例如,在材料科学研究中,偏振片可用于测量材料的应力状态和微观结构。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种常见的光学元件,广泛应用于光学仪器、显示屏等领域。

本文将介绍偏振片的原理及其在不同领域中的应用。

一、偏振片的原理偏振片是由具有特殊结构的材料制成的光学元件。

光是一种电磁波,包含着电场和磁场的振荡。

普通的自然光是各个方向振动的光,振动方向随机分布。

偏振片的作用是将自然光中的电场振动方向限制在特定的方向上,使通过的光只具有特定方向的振动。

这是由偏振片内部结构特殊的微观组织所决定的。

偏振片的原理主要有两种:吸收型偏振片和干涉型偏振片。

1. 吸收型偏振片吸收型偏振片的制作原理是通过特殊的材料和涂层,选择性地吸收电场振动方向垂直于特定方向的光。

这样,经过吸收型偏振片的光只具有与这个特定方向垂直的电场振动方向。

2. 干涉型偏振片干涉型偏振片的制作原理是利用光在光学材料中的干涉现象。

通过将两条由分子或晶体结构决定的偏振方向垂直的线偏振光进行干涉,形成特定方向的偏振光。

二、偏振片的应用1. 光学仪器领域偏振片在光学仪器中被广泛应用。

例如,在显微镜中,通过偏振片可以观察材料的组织结构、颗粒取向等信息。

在摄影领域,偏振片可以减少反射光,增加画面的饱和度和对比度。

在激光技术中,偏振片用于激光的调节和模式选择。

2. 显示屏领域液晶显示器(LCD)中也广泛使用了偏振片。

LCD是通过控制液晶偏振光的方向和强度来调节像素的亮度和颜色的。

液晶屏的背后光源经过一个偏振片,然后通过液晶屏过滤,最后再经过另一个偏振片。

通过控制液晶分子的方向,达到对光的调节和控制。

3. 其他应用领域偏振片还在许多其他领域有广泛的应用。

例如,在太阳镜中,偏振片可以减少阳光的反射和眩光,提供更好的视觉舒适度。

偏振片也常用于光学传感器、激光测距仪等各种测量设备中。

总结:偏振片是一种重要的光学元件,其原理是通过限制光的振动方向,使通过的光只具有特定方向的振动。

偏振片在光学仪器、显示屏等领域有广泛的应用,为我们的生活和科技发展提供了便利。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种广泛应用于光学领域的器件,它能够通过选择性地传递或阻挡某一方向的光的振动。

它的原理基于光的电磁波性质,应用于许多光学设备和技术。

本文将介绍偏振片的原理和常见应用。

一、偏振片的原理偏振片的原理基于光的偏振性质。

正常光波是一个在所有方向上振荡的电磁波。

振动方向不受限制,呈各向同性。

然而,当光通过特定材料或被反射、折射时,会发生偏振现象。

偏振片利用这种现象实现光的偏振。

偏振片由分子或聚合物构成,能够选择性地吸收或透过特定方向的光。

它的结构呈现出周期性排列,使得只有特定振动方向的光能够通过。

按照光的传播方向,偏振片被分为线偏振片和圆偏振片两种类型。

线偏振片允许特定方向的光通过,而阻挡垂直于该方向的光。

它的结构是由一系列排列方向相同的导电分子构成,它们只允许平行于导向方向的光通过。

线偏振片常用于消除光的偏振干扰、减少光的反射以及在液晶显示器中控制光的传播方向。

圆偏振片可以将入射的线偏振光转换为圆偏振光。

它的结构由一系列环形排列的分子组成,可以将振动方向旋转一定角度。

圆偏振片在激光技术、光通信以及人工观察器械等领域有广泛应用。

二、偏振片的应用1. 光学仪器和设备偏振片在光学仪器和设备中有重要的应用。

例如,在摄影和摄像中,偏振片可用于减少反射和眩光,提高图像质量。

它还可用于显微镜、望远镜和光学测量装置中,帮助观察和测量具有特定光学特性的样品。

2. 液晶显示器液晶显示器(LCD)是现代电子设备中最常见的显示技术之一。

偏振片作为关键组件之一,帮助实现图像的显示。

在LCD中,两片偏振片夹持着液晶层,通过控制电场来控制偏振片的通光方向,从而改变透过液晶的光的偏振方向,实现图像的显示和刷新。

3. 光学滤波器偏振片还被广泛应用于光学滤波器。

它可以选择性地透过或吸收某一方向的光,用于调节光源的色彩、强度和光谱分布。

在摄影中,偏振滤镜可以增强云彩的层次感和颜色饱和度,减少反射和眩光。

在光谱分析中,偏振片滤光镜能够选择性地透过特定波长的光,实现光的分离和分析。

偏振的应用和原理

偏振的应用和原理

偏振的应用和原理引言偏振现象是光学中的重要概念,它涉及到光波的振动方式。

了解偏振的应用和原理有助于我们进一步理解光的性质以及在各个领域中的应用。

本文将介绍偏振的基本原理和一些常见的应用。

偏振的基本原理1.光的电矢量振动方向:光是一种电磁波,它的电矢量振动方向决定了光的偏振性质。

光可以分为横向电场和纵向电场两种类型,分别对应于不同的偏振方式。

2.偏振器:偏振器是一种特殊的光学器件,可以选择性地通过或者阻挡特定方向的光波。

常见的偏振器有偏振片和偏振镜。

3.偏振的产生:偏振可以通过自然光的散射过程产生,也可以通过人工的方法产生。

例如,一束自然光经过偏振片后就会变成偏振光。

4.偏振的解析:偏振可以被解析为不同的方向,例如线性偏振、圆偏振和椭圆偏振等。

这取决于电矢量振动方向的分量比例。

偏振的应用领域1.光通信:在光纤通信中,使用偏振器可以控制光信号的传输方向和速度,提高传输效率和可靠性。

2.液晶显示技术:液晶显示器使用液晶分子的偏振特性来控制光的透过程度,实现显示效果。

3.偏振成像:偏振成像技术可以提供更多的图像信息,用于医学成像和工业检测等领域。

4.光学显微镜:偏振显微镜可以观察和分析材料的偏振特性,用于材料研究和品质检测。

5.太阳能电池:在太阳能电池中,使用偏振器可以增强光的入射效果,提高电池的转换效率。

6.光学薄膜:利用偏振性质,可以设计制备各种光学薄膜,用于反射、透射、吸收和滤波等应用。

偏振的未来发展1.偏振光源技术:随着偏振应用的广泛需求,偏振光源技术将进一步发展,提供更高质量和稳定的偏振光源。

2.偏振材料研究:研究新型的偏振材料和复合材料,扩展偏振技术在各个行业的应用。

3.偏振成像技术的改进:提高偏振成像技术的分辨率和灵敏度,实现更精准的成像效果。

结论偏振是光学中重要的概念,它涉及到光波的振动方式和传播特性。

了解偏振的基本原理和应用有助于我们理解光的性质以及在各个领域中的应用。

随着偏振技术的不断发展,相信在将来它会得到更广泛的应用和进一步的突破。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种特殊的光学器件,具有广泛的应用领域,包括液晶显示器、摄影、光学仪器等。

本文将详细介绍偏振片的原理以及它在不同领域中的应用。

一、偏振片原理偏振片是由聚合物材料制成的薄膜,在光学上具有选择性地消除或减弱特定方向的偏振光。

其原理是通过材料内部的有序分子结构,使特定方向的光波被吸收,而垂直于该方向的光波则能透过偏振片。

一般偏振片可分为线性偏振片和圆偏振片两种。

线性偏振片能够过滤掉非特定方向的光,只允许特定方向的光通过。

它的原理是材料内有一个细长的微小孔隙,能够通过让波长方向与孔隙方向相互垂直,从而选择性地吸收掉平行方向的振动光。

而垂直方向的振动光则能够透过偏振片。

圆偏振片在原理上不同于线性偏振片,它能够选择性地通过具有特定旋转方向的光。

圆偏振片内部有一个旋转的平面,能够使振动方向按照一定角度旋转。

当入射光通过圆偏振片时,只有与其旋转方式相匹配的光能够透过。

而旋转方向不匹配的光将会被偏振片吸收。

二、偏振片的应用1. 液晶显示器液晶显示器是最为常见的偏振片应用之一。

在液晶显示器中,偏振器负责将背光源中的自然光转化为线偏振光,然后通过液晶屏幕的液晶分子的调节,来控制特定的线性偏振光的透射,从而形成图像显示。

2. 摄影在摄影中,偏振片被广泛用于控制反射光。

它可以减少表面的反射和闪光,增加拍摄的对比度和色彩鲜艳度。

摄影师可以通过旋转偏振片的方向来调整光线的方向和强度,从而获得理想的拍摄效果。

3. 光学仪器在光学领域中,偏振片也被广泛应用于各种仪器中,如显微镜、望远镜等。

通过使用偏振片,可以分析和观察光的偏振状态,了解物体的结构和特性。

同时,偏振片还可以用于滤波器,分离和选择特定偏振方向的光,以达到精确分析和测量的目的。

4. 光学通信偏振片在光学通信中被用于控制光信号的传输。

光纤中的信号可以通过偏振片的选择性透射来控制,避免了信号的相互干扰和衰减,提高了光通信的传输质量和效率。

总结:以上就是偏振片的原理及其在不同领域中的应用。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种具有特殊功能的光学器件,它利用光的偏振性质来调节、控制和分析光线。

本文将详细介绍偏振片的原理以及其在各个领域的应用。

一、偏振片的原理1. 偏振光的特性:光是由电磁波组成的,其振动方向决定了光的偏振性质。

正常光是无偏振光,其振动方向在各个方向上均匀分布。

而偏振光则是具有特定振动方向的光。

2. 偏振片的构造:偏振片通常是由一种特殊材料制成,其中包含有定向的微小结构。

这些结构可以选择性地吸收、透射或反射在不同方向上振动的光线,从而实现对光的偏振控制。

3. 线偏振片:线偏振片是最常见的偏振片类型,它可以将无偏振光转换为特定方向的线偏振光。

线偏振片通常采用玻璃或塑料材料,通过精确的制备工艺使得内部结构形成偏振轴,只允许特定方向的光通过。

4. 偏振片的工作原理:当无偏振光通过偏振片时,偏振片会选择性地吸收与其偏振轴垂直的振动光线,同时透射与其偏振轴平行的振动光线。

这样,输出的光就成为了特定方向的线偏振光。

二、偏振片的应用领域1. 光学领域:偏振片在光学领域有广泛的应用。

它们可以被用作摄影摄像中的滤镜,用于调整光线的偏振状态,使画面更加饱满。

此外,偏振片还可以用于显微镜、望远镜等光学仪器中,用于观察和分析偏振光与物质的相互作用。

2. 电子显示器:现代液晶显示器中常使用偏振片。

液晶分子的排列会受到电场的作用而改变,通过调节电场的强度来控制液晶分子的排列状态,从而改变通过液晶屏幕的光线的偏振方向,实现对显示器亮度和颜色的控制。

3. 3D影像技术:偏振片在3D影像技术中起到关键作用。

通过使用特定的偏振片和3D眼镜,可以使左眼和右眼观察到不同的偏振图像,从而产生立体感,提供更真实、沉浸式的观影体验。

4. 光通信:偏振片在光通信领域也具有重要应用。

通过控制光的偏振状态,可以实现光信号的调制、解调和传输,提高光通信系统的带宽和传输效率。

5. 偏振显微镜:偏振片也是偏振显微镜中不可或缺的一部分。

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用

偏振片的原理及应用偏振片是一种光学元件,通过特殊的材料和结构使得只有特定方向的光可以通过,其他方向的光则被屏蔽或者衰减。

它在光学领域有广泛的应用,包括光电显示器件、相机镜头、3D影像技术等。

本文将就偏振片的原理和不同领域中的应用进行详细探讨。

一、偏振片的原理偏振片的原理基于光的波动性和偏振性质。

光是一种横波,振动方向垂直于光的传播方向。

而自然光中的光波振动方向是各向同性的,即各个方向的振动方向都有。

而偏振片则能够选择性地使特定方向的光通过,而把其他方向的光衰减或者消除。

偏振片的基本结构是通过将聚合物或者晶体材料拉伸形成的聚合方向与所选定的偏振方向平行,从而通过材料内部的分子结构来实现选择性透过或者屏蔽光的目的。

这样,只有振动方向与偏振片相一致的光能够透过,而振动方向与偏振片垂直的光则会被滤除。

二、偏振片的应用1. 光电显示器件偏振片在各类液晶显示器中起到至关重要的作用。

液晶显示器通过调节液晶分子的转动来控制光的透过与屏蔽,而偏振片则用来实现对光的极化调节。

在液晶屏的两侧分别放置两个偏振片,在两个偏振片之间夹着液晶分子层,通过调节层与层之间的电场来控制液晶的转动角度,从而达到控制光的透过程度和颜色的目的。

2. 相机镜头相机镜头中的偏振片主要起到两个作用。

首先,它能够帮助减少反射和散射现象,提高照片的清晰度和对比度。

其次,偏振片也可以用来改变光的特性,例如通过旋转偏振片可以调节光线的强弱和角度,从而实现不同的拍摄效果。

3. 3D影像技术偏振片在3D影像技术中也扮演重要角色。

一般而言,3D眼镜中会配备两个互相垂直的偏振片,通过与3D影像产生相应的光学关系,从而实现左右眼看到不同画面的效果。

这样,观众通过左右眼分别看到不同的画面,脑海中就能够合成出立体感强烈的影像效果。

4. 其他应用除了上述的应用领域,偏振片还广泛应用于其他方面,比如:太阳镜、汽车前挡风玻璃、光学测量仪器等。

它们在这些场合中主要起到屏蔽阳光的筛选或者过滤等作用,既能保护眼睛免受强光伤害,又能改善光线的质量和观察精度。

物理偏振的原理和应用

物理偏振的原理和应用

物理偏振的原理和应用1. 基本概念物理偏振是一种波动现象,它描述了光波、声波等波动在传播过程中偏振状态的改变。

喜欢无偏振光、偏线偏振光、圆偏振光等。

物理偏振的理论基础是电磁波的传播和产生。

2. 原理物理偏振的原理可以通过以下几个方面来解释:•电磁波的传播性质:电磁波是由电场和磁场构成的,它们垂直于传播方向且垂直于彼此。

当电磁波在传播过程中遇到介质时,介质中的原子和分子会吸收和散射电磁波,从而改变光的偏振状态。

•偏振光的产生:偏振光是由非偏振光经过偏振器产生的。

偏振器可以选择性地透过或吸收特定方向上的光。

常见的偏振器有偏振片、偏振棱镜等。

•偏振的旋转和干涉:当两束偏振光相交时,它们可能会互相干涉。

这种干涉会导致光的偏振方向发生改变,称为偏振旋转。

这种现象在光学仪器和光学测量中经常被利用。

3. 应用物理偏振在许多领域都有广泛的应用,下面列举了一些常见的应用:1.光学仪器:物理偏振在显微镜、天体望远镜、激光器等光学仪器中发挥重要作用。

通过控制和分析光的偏振状态,可以获取更多的相关信息。

2.光纤通信:光纤通信中使用偏振器件来控制光的偏振状态,以提高光信号的传输质量和容量。

物理偏振还可以用于解决光信号的干扰和衰减问题。

3.光波导器件:物理偏振在光波导器件中起着关键作用。

光波导器件利用材料的偏振特性,将光的能量引导到特定的方向并进行控制。

4.光学传感器:物理偏振在光学传感器中广泛应用。

通过检测光的偏振变化,可以实现温度、压力、应变等物理量的测量和监测。

5.偏振成像:物理偏振在医学、材料科学和生物学等领域的成像中有重要应用。

通过分析偏振光的传播特性,可以获取样本的显微结构和化学成分信息。

6.偏振滤波器:物理偏振通过偏振片和滤波器来选择性地过滤光的偏振状态,以应用于分光和光谱分析中。

4. 总结物理偏振是一种波动现象,它描述了光波、声波等波动在传播过程中偏振状态的改变。

物理偏振的原理可以通过电磁波的传播性质、偏振光的产生和偏振的旋转和干涉来解释。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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.
横波只沿着 某一个特定的方 向振动,称为波 的偏振.只有横 波才有偏振现 象.
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.
• 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, 右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振 化方向相同,这样,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。
偏光镜头
立体电影
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.
橱窗设计
如果入射角与两介质折射率存在下述关系
n2 i0 tg n1
1
反射光成为只有垂直振动的线偏振光 这就是布儒斯特定律
• 四、偏振光的应用 • 光的偏振在科学技术及工业生产中有 着广泛的应用。比如在机械工业中,利用 偏振光的干涉来分析机件内部应力分布情 况,这就是光测弹性力学的课题。在化工 厂里,我们可以利用偏振光测量溶液的浓 度。偏光干涉仪、偏光显微镜在生物学、 医学、地质学等方面有着重要的应用。在 航海、航空方面则制出了偏光天文罗盘。
反射光 折射光都是部分偏振光
反射光中
垂直入射面振动占优
折射光中
平行入射面振动占优
2.特殊入射角的情况
n2 入射角满足 i0 tg (起偏角或布儒斯特角 ) n1
1
1 ) 两光偏振状态
反射光 -- 完全偏振光
折射光 -- 部分偏振光 2 )反射光线与折射光线 垂直
3、布儒斯特定律
光在两各向同性介质表面入射时
一、横波与偏振现象 光的波动性 光波是横波
机械横波与纵波的区别
光的干涉、衍射 . 光的偏振 .
机 械 波 穿 过 狭 缝
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).
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.
所以,光是一种横波.
三、偏振光的获取
Hale Waihona Puke 问题: 如何从普通光源中取得偏振光呢?
方法: (1)偏振片法 (2)反射折射法
方法: (1)用起偏器获取偏振光
检 偏
起偏器 检偏器
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.
方法: (2)布儒斯特定律
1.一般入射角的情况
• 如果将这根绳换成细软的弹簧,前后推动弹簧 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. • 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.
• 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,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。
点击下图观看动画演示
• 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
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.
(C) (A) 玻璃门表面的 反光很强 (B)
用偏光镜减弱 了反射偏振光
用偏光镜消除了 反射偏振光 使 玻璃门内的人物 清晰可见
本堂课小结
一、光的偏振态 自然光、线偏振光、部分偏振光 二、线偏振光的获得 偏振片法、反射和折射法
三、基本物理定律(光强变化)
1. 布儒斯特定律: 2. 马吕斯定律:
tgib n2 / n1
I I 0 cos2
四、偏振光的应用实例
立体电影、汽车车灯、生物视觉、激光器的谐振腔、 等等
相关文档
最新文档