光的偏振和激光PPT教学课件

演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器P 检偏器Q
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器P 检偏器Q
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器P 检偏器Q
两偏振片的偏振化方向相互垂直 光强为零
相干 性好
易发生干涉现象，可 光的干涉 像无线电波一样调制。 激光全息照相
平行 度好
激光的方向性非常好， 是一束几乎不发散的 平行光，可以会聚到 很小的点上。
作脉冲激光器的Q开关。
例2：在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置一个 偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则
（C ）
A、光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减小
B、光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大
C、干涉条纹消失，光屏上一片黑暗
D、干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上。
例3：对光的偏振，以下认识哪些是正确的
偏振光：自然光通过偏振片时，只有振动方向跟偏
振片的透射方向一致时的光波才能通过，也就是说， 通过偏振片的光波，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）除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出 的光以外，通常看到的绝大多数是反射、折射 光是偏振光。 自然光射到两种介质的界面时，当反射光 与折射光之间的夹角为900，反射光与折射光 就都是偏振光，并且两偏振方向互相垂直。
光的偏振
（一）光的偏振
1、机械波的偏振
结
（1）横波只沿着某一个特定的方向振动这种现象 称为波的偏振。
论 （2）横波具有偏振现象，纵波不具有这样的特性。
这就是横波与纵波的区别 2、光偏振的实验演示 (1)自然光通过一个偏振片
旋转偏振片P的 过程中，透射光 的强度不变。
(2)偏振光通过旋转的检偏器
光强发生变化，两片 相垂直时透射光的强 度最弱。
例1：计算自然光从空气射到折射率为4/3的
水面时，当入射角为多大时使反射光和折射光 均为偏振光？（假设光在玻璃中的折射率相同）
析与解
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光 .
.... .
自然光
检偏器明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
.... .
自然光
3、光具有偏振说明： 光是一种横波
4、常见光的偏振现象及应用
自然光：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。
偏振片（也叫起偏器或检偏器）：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。
线线偏偏振振光光
.... .
.
自然光
线偏振光检偏器明
现象：偏振片旋转过程中透射光的强度不变
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
Fra Baidu bibliotek
自然光
....
线偏振光 .
I0 2
起偏器 P偏振片
I0 cos2
2
检偏器Q
偏振片
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光 .
四种偏振光：
偏振光的应用
• 1．光弹效应测量应力场分布：主要用来测量 建筑构件、机械零部件在工作状态下内部的应 力分布及其变化。
• 2．偏振现象在摄影技术中的应用：偏光镜的 用途之一是为了更清楚的拍摄水中的物体和鱼 类等。可大大减小反射光的影响，拍到清晰的 金鱼照片。
• 3．电光效应：可作为高速开关，如高速摄影、 光速测量中的光切割器等。近年来则更多地用
（AD）
A、振动方向只在某一个平面内的光是偏振光 B、从电灯等光源直接出来的光本身就是偏振光 C、转动偏振片去看电灯光，看到透射光亮度无
变化，说明透射光不是偏振光
D、光的偏振现象使人们认识到光是一种横波。
激光的产生
1、光的产生：原子获得能量后处于不稳定状态， 会以光子的形式向外发射能量，这个能量就是光。
2、自发发射：一般光源自发地发出光，所发出的光 频率不一、相差不稳定、方向不同。这种是自然光， 即普通光。
3、受激发射：原子受到外来光子的激发，会发射出 与这个外来光子“四同”（同频率、同相差、同偏振、 同传播方向）的光，这种就是激光。
激光的特点及其应用
特点
特点内容
应用
(与普通光)
频率单一，相差恒定， 光纤通信
• 园偏振光：这种光的偏振方向是有规律的旋转 着的。而光矢量在旋转过程中的强度是保持一 定的。也就是光矢量是沿着一个园旋转的。这 就是园偏振光。在我们的观察时间段中平均后， 园偏振光看上去是与自然光一样的。但是园偏 振光的偏振方向是按一定规律变化的，而自然 光的偏振方向变化是随机的，没有规律的。
• 椭园偏振光：这种光的偏振方向也是在规律的 旋转着的，但是它的光矢量在旋转过程中强度 也在变化。也就是光矢量是沿着一个椭园旋转 的。椭园偏振光在观察时间段里平均后的结果 与部分偏振光相似。但是与部分偏振光不同， 它的偏振方向以及光矢量的大小是按一定规律 变化的。
起偏器P 检偏器Q
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光 .
起偏器P 检偏器Q
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器P 检偏器Q
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器P 检偏器Q
析与解：
· ·
i
n1
··
ir 900 n2
n sini sinr
···· S r
tanin3 4
i530
偏振光的种类
• 线偏振光：让自然光通过一个起偏振器件后， 只有一个方向的偏振光能够通过这个器件，我 们就得到了线偏振光。线偏振光的振动方向是 确定的。
• 部分偏振光：如果线偏振光中混有一部分自然 光，也就是说，这种光包含着各种方向的偏振 光，而在某一方向的上体现出偏振的优势。这 就是部分偏振光。
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
.... .
自然光
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
.... .
自然光
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
.... .
自然光
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光