光的偏振课件
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光的偏振ppt课件
自然光
....
线偏振光 .
起偏器
检偏器
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
检偏器
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
检偏器
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
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
（1） I0 cos2 1 I0
2
32
解得 ＝ 54044
（2） I0 cos2 I0
2
3
解得 ＝ 35016
【例题13-2】光强为 I0 的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3 后光强为I0 /8，已知P1 P3，问：P1、P2间夹角为何？
解: 分析
I0
P1
I1
P2
P3
I2
I3=I0/8
e光
线偏振光
3. 晶体的光轴
当光在晶体内沿光轴方向传播时不发生双折射。
光轴是一特殊的方向,凡平行于此 光轴
方向的直线均为光轴。
102o
单轴晶体：只有一个光轴的晶体 双轴晶体: 有两个光轴的晶体
78o 78o 102o
4. 主平面(光的传播方向与晶体光轴构成的平面)
·
光轴
·
o光
光轴
e光
(o光振动垂直o 光主平面)
i0 — 布儒斯特角或起偏角
•
i • n1
•
•
i
b
0
n1 sin i0 n2 sin γ n2 sin(900 i0 ) n2 •
《光的偏振》课件
光的偏振特性是光与物质相互作用的重要表现，深入研究光的偏振有助于深入理 解光与物质相互作用的机制。
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
$number {01}
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。
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
$number {01}
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。
光的偏振 课件
月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射 出来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性变化．
【答案】 见解析
玻璃偏振片的透振方向垂直，所以不会射进司机眼里，而从自 己的车灯射出去的偏振光，由于振动方向跟自己的挡风玻璃上 的偏振片的透振方向相同，所以司机仍能看清自己的灯照亮的 路面和物体．
3．立体电影 立体电影也是利用光的偏振原理． 偏振现象还应用在很多领域，同学们可以查阅相关的资 料，了解有关偏振现象及其应用.
(3)偏振光的另外产生方式 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和 折射光都是偏振光． 当入射角合适，使反射光和折射光垂直时，反射光和折射 光都是偏振光，且振动方向相互垂直．
二、偏振现象的应用 1．摄影技术中的应用 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时，由于水面或玻璃表 面反射光的干扰，常使景象不清楚，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 可使反射来的偏振光不能进入照相机内，从而可拍出清晰的照 片．故人们把偏振滤光片叫做摄像机的“门卫”．
2．偏振片在汽车挡风玻璃上的应用 偏振片——汽车司机的福音．在夜间行车时，迎面开来的 车灯眩光常常使司机看不清路面，容易发生事故．如果在每辆 车灯玻璃上和司机坐席前面的挡风玻璃上安装一块偏振片，并 使它们的透振方向跟水平方向成45°角，就可以解决这一问 题，从对面车灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机座前挡风
太阳光是自然光
2．自然光和偏振光 (1)自然光：普通光源发出的光，包含着在垂直传播方向 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 相同，这种光称为自然光，如太阳光就是自然光，如图所示． 普通光源S发出的光经过偏振片时，后面的光屏是明亮 的，说明光透过了偏振片；若转动偏振片、光屏上亮度不变， 说明透过光的强度不变，由此可以说明自然光沿各个方向振动 的光波的强度相同，如图所示．
【答案】 见解析
玻璃偏振片的透振方向垂直，所以不会射进司机眼里，而从自 己的车灯射出去的偏振光，由于振动方向跟自己的挡风玻璃上 的偏振片的透振方向相同，所以司机仍能看清自己的灯照亮的 路面和物体．
3．立体电影 立体电影也是利用光的偏振原理． 偏振现象还应用在很多领域，同学们可以查阅相关的资 料，了解有关偏振现象及其应用.
(3)偏振光的另外产生方式 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和 折射光都是偏振光． 当入射角合适，使反射光和折射光垂直时，反射光和折射 光都是偏振光，且振动方向相互垂直．
二、偏振现象的应用 1．摄影技术中的应用 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时，由于水面或玻璃表 面反射光的干扰，常使景象不清楚，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 可使反射来的偏振光不能进入照相机内，从而可拍出清晰的照 片．故人们把偏振滤光片叫做摄像机的“门卫”．
2．偏振片在汽车挡风玻璃上的应用 偏振片——汽车司机的福音．在夜间行车时，迎面开来的 车灯眩光常常使司机看不清路面，容易发生事故．如果在每辆 车灯玻璃上和司机坐席前面的挡风玻璃上安装一块偏振片，并 使它们的透振方向跟水平方向成45°角，就可以解决这一问 题，从对面车灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机座前挡风
太阳光是自然光
2．自然光和偏振光 (1)自然光：普通光源发出的光，包含着在垂直传播方向 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 相同，这种光称为自然光，如太阳光就是自然光，如图所示． 普通光源S发出的光经过偏振片时，后面的光屏是明亮 的，说明光透过了偏振片；若转动偏振片、光屏上亮度不变， 说明透过光的强度不变，由此可以说明自然光沿各个方向振动 的光波的强度相同，如图所示．
光的偏振专业教育课件
ne no kp p F / S
光测弹性干涉图样
37
二、电光 效应
一般物理教案
⒈克尔效应
1875年克尔（J.Kerr）发觉，某些非晶体 或液体在强电场作用下，显示出双折射现象 ，在下图旳装置中，不加电场，光不能透过P2 后，而一加电场， P2处就有光透出。
+
S
_
P1 克尔盒
P2
38
一般物理教案
2A
1
B
C 界面
D 光轴方向
F e
o
e o
18
⑵平行光正入射 晶体表面（光轴 在入射面内且垂 直于界面）
B 光轴方向
⑶平行光正入射 晶体表面（光轴 在入射面内但平 行于界面
B 光轴方向
一般物理教案 A 界面
A 界面
19
一般物理教案
⑷平行光斜入射晶体 表面（光轴垂直入射 面且与界面平行）
三、晶体光学器件
10
§18-3 反射和折射时 光旳偏振现象
一、由反射和折射产生部分偏振光
一般物理教案
当光线在两种介质n1、 n2旳交界面上发生反射和 折射时，反射光和折射光
都将成为部分偏振光，反
射光中垂直振动面旳光矢
量加强，透射光中平行振 动旳光矢量加强。
ii
n1 n2 r
11
二、布儒斯特定律
一般物理教案
当光线以iB入射时， iB 满足：
2
no ne d
Ae1
Ae2
Ao2 α
Ao1
β
// 2k k 1,2,3...相长干涉
// (2k 1) k 1,2,3...相消干涉
31
二、显色偏振
一般物理教案
两束相干偏振光旳相位差是随晶片厚度d变化 旳。用单色自然光垂直入射上述试验装置，当 晶片厚度均匀时，屏上将呈现一片强度分布均 匀旳亮光，没有干涉条纹。旋转系统中旳晶片 ，即变化α角，强度发生变化。若用白光照射 ，某些波长旳光满足相长干涉条件，另某些满 足相消干涉条件，所以屏上出现相应旳色彩。 若旋转晶片或检偏器P2，出射光旳颜色也随之 变化，这种现象称为显色偏振。
光测弹性干涉图样
37
二、电光 效应
一般物理教案
⒈克尔效应
1875年克尔（J.Kerr）发觉，某些非晶体 或液体在强电场作用下，显示出双折射现象 ，在下图旳装置中，不加电场，光不能透过P2 后，而一加电场， P2处就有光透出。
+
S
_
P1 克尔盒
P2
38
一般物理教案
2A
1
B
C 界面
D 光轴方向
F e
o
e o
18
⑵平行光正入射 晶体表面（光轴 在入射面内且垂 直于界面）
B 光轴方向
⑶平行光正入射 晶体表面（光轴 在入射面内但平 行于界面
B 光轴方向
一般物理教案 A 界面
A 界面
19
一般物理教案
⑷平行光斜入射晶体 表面（光轴垂直入射 面且与界面平行）
三、晶体光学器件
10
§18-3 反射和折射时 光旳偏振现象
一、由反射和折射产生部分偏振光
一般物理教案
当光线在两种介质n1、 n2旳交界面上发生反射和 折射时，反射光和折射光
都将成为部分偏振光，反
射光中垂直振动面旳光矢
量加强，透射光中平行振 动旳光矢量加强。
ii
n1 n2 r
11
二、布儒斯特定律
一般物理教案
当光线以iB入射时， iB 满足：
2
no ne d
Ae1
Ae2
Ao2 α
Ao1
β
// 2k k 1,2,3...相长干涉
// (2k 1) k 1,2,3...相消干涉
31
二、显色偏振
一般物理教案
两束相干偏振光旳相位差是随晶片厚度d变化 旳。用单色自然光垂直入射上述试验装置，当 晶片厚度均匀时，屏上将呈现一片强度分布均 匀旳亮光，没有干涉条纹。旋转系统中旳晶片 ，即变化α角，强度发生变化。若用白光照射 ，某些波长旳光满足相长干涉条件，另某些满 足相消干涉条件，所以屏上出现相应旳色彩。 若旋转晶片或检偏器P2，出射光旳颜色也随之 变化，这种现象称为显色偏振。
光学第六章偏振PPT课件
光学信号处理
通过偏振光干涉可以实现光学信 号的相干调制和解调，用于光纤
通信等领域。
光学信息处理
利用偏振光干涉可以实现对光学 信息的处理和分析，如图像处理、
模式识别等。
06
偏振光在光学仪器中的应用
偏振光在摄影镜头中的应用
偏振滤镜
在摄影中，偏振滤镜被用来消除 反光和眩光，提高影像的清晰度 和色彩饱和度。
寻常光和非寻常光。寻常光的折射率 与介质的对称轴方向无关，而非寻常 光的折射率与对称轴方向有关。
偏振光的传播规律
定义
偏振光是指光的电矢量或磁矢量在某一方向上振动的光。
传播规律
在各向异性介质中，偏振光的传播方向会发生改变，同时其偏振状态也会发生变化。具体 传播规律与介质的性质和光的入射角有关。
偏振态的描述
偏振片在光学仪器、摄影、显 示技术等领域有广泛应用。
波片
波片是一种能够改变光波相位差 的光学器件。
它由双折射晶体或光弹性薄膜制 成，能够使入射光的电场分量产 生相位延迟，从而改变光的偏振
状态。
波片在光学干涉、光学调制、光 学滤波等领域有重要应用。
偏振分束棱镜
偏振分束棱镜是一种能够将入射的线偏振光分成两个正交的线偏振分量，并分别沿 着不同的方向传输的光学器件。
光纤通信
在光纤通信中，偏振光被用来提高通信容量和传输速率，因 为光纤中的信号衰减与光的偏振状态有关。
信号处理
在光学信号处理中，偏振光被用来实现各种操作，如偏振分 束、偏振调制和解调等。
THANKS
感谢观看
部分偏振光
在多个方向上有振动，但 只有一个方向的振动占主 导。偏来自光的应用0102
03
04
光学成像
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x
z
含在垂直于传播方向上沿一切
方向振动的光，且各个方向上 振动光波强度相同。
图7：自然光表示法
x
图8：沿 z 轴传播的自然光
实验探究
应用设计
液晶显示屏 3D眼镜 影院观看3D电影时， 需要佩戴特制的3D眼镜。
普通家用 LCD 液晶显 示屏 、 电子表 、计算器 的黑白液晶屏幕。
车玻璃贴膜
驾驶室的前窗玻璃和车 灯的玻璃罩都装有偏振片。
Q：检偏器
P
观察通过两块偏振片的 透射光的强度变化。 亮
P Q
结论： 光是一种横波。
Hale Waihona Puke 暗PQ图5：检验自然光是否是横波：
实验探究
y
z
偏振光：
在垂直于传播方向的平面 上，沿着某个特定的方向振动。 我们通常看到的绝大部分光都 是不同程度的偏振光。
x y
图6：沿z轴传播的线偏振光
y
自然光：
天然光源和一般人造光源 直接发出的光都是自然光。包
图3：纵波在竖直狭缝中的传播情况
图4：纵波在水平狭缝中的传播情况
偏振现象
偏振现象：
偏振现象是检验横波纵波 的重要依据。
实验探究
偏振片：
可以使天然光变成偏振光 的光学元件叫偏振片，偏振 片只允许与它透振方向相同 的光通过，产生线偏振光。 线偏振光是振动只限于某 一确定平面内的光。
实验探究
亮
P：起偏器
偏振镜 照相机镜头前安装偏振 片，减弱反射的影响。
3D眼镜
A
B
视 觉 原 理
C
D
3D眼镜
3D眼镜
3D眼镜
液晶屏幕
偏振镜
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。 通过旋转偏振镜，消除 反射光的影响，得到更真实 的照片色彩。
课堂小结
旧知回顾
证明光的波动性：
光的干涉： 杨氏双缝干涉实验
光的衍射：
单缝衍射、圆孔衍射、 衍射光栅
偏振现象
偏振现象：
图1中，波可以通过狭缝。 图2中，波不能通过狭缝。
图1：狭缝与振动方向平行
图2：狭缝与振动方向平行
偏振现象
偏振现象：
如果是一条弹簧上传播的 纵波，无论狭缝的取向如何， 波都能穿过。
偏振现象的原理
检验自然光是横波
光的偏振在日常生活中的应用
普通高中课程标准实验教科书
物理
选修3-4
光
的
偏
振
大连市普通高创新实践学校 尹峤楚
神奇的电脑
穿墙而过
中间部分的阻碍如何才能通？ 你相信穿墙而过的本领么？
课程内容
旧知回顾
偏振现象
实验探究
应用设计
旧知回顾
波的分类：
横波： 质点的振动方向与波的 传播方向相互垂直的波。 纵波： 质点的振动方向与波的 传播方向在同一直线上的波。
z
含在垂直于传播方向上沿一切
方向振动的光，且各个方向上 振动光波强度相同。
图7：自然光表示法
x
图8：沿 z 轴传播的自然光
实验探究
应用设计
液晶显示屏 3D眼镜 影院观看3D电影时， 需要佩戴特制的3D眼镜。
普通家用 LCD 液晶显 示屏 、 电子表 、计算器 的黑白液晶屏幕。
车玻璃贴膜
驾驶室的前窗玻璃和车 灯的玻璃罩都装有偏振片。
Q：检偏器
P
观察通过两块偏振片的 透射光的强度变化。 亮
P Q
结论： 光是一种横波。
Hale Waihona Puke 暗PQ图5：检验自然光是否是横波：
实验探究
y
z
偏振光：
在垂直于传播方向的平面 上，沿着某个特定的方向振动。 我们通常看到的绝大部分光都 是不同程度的偏振光。
x y
图6：沿z轴传播的线偏振光
y
自然光：
天然光源和一般人造光源 直接发出的光都是自然光。包
图3：纵波在竖直狭缝中的传播情况
图4：纵波在水平狭缝中的传播情况
偏振现象
偏振现象：
偏振现象是检验横波纵波 的重要依据。
实验探究
偏振片：
可以使天然光变成偏振光 的光学元件叫偏振片，偏振 片只允许与它透振方向相同 的光通过，产生线偏振光。 线偏振光是振动只限于某 一确定平面内的光。
实验探究
亮
P：起偏器
偏振镜 照相机镜头前安装偏振 片，减弱反射的影响。
3D眼镜
A
B
视 觉 原 理
C
D
3D眼镜
3D眼镜
3D眼镜
液晶屏幕
偏振镜
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。 通过旋转偏振镜，消除 反射光的影响，得到更真实 的照片色彩。
课堂小结
旧知回顾
证明光的波动性：
光的干涉： 杨氏双缝干涉实验
光的衍射：
单缝衍射、圆孔衍射、 衍射光栅
偏振现象
偏振现象：
图1中，波可以通过狭缝。 图2中，波不能通过狭缝。
图1：狭缝与振动方向平行
图2：狭缝与振动方向平行
偏振现象
偏振现象：
如果是一条弹簧上传播的 纵波，无论狭缝的取向如何， 波都能穿过。
偏振现象的原理
检验自然光是横波
光的偏振在日常生活中的应用
普通高中课程标准实验教科书
物理
选修3-4
光
的
偏
振
大连市普通高创新实践学校 尹峤楚
神奇的电脑
穿墙而过
中间部分的阻碍如何才能通？ 你相信穿墙而过的本领么？
课程内容
旧知回顾
偏振现象
实验探究
应用设计
旧知回顾
波的分类：
横波： 质点的振动方向与波的 传播方向相互垂直的波。 纵波： 质点的振动方向与波的 传播方向在同一直线上的波。