光的偏振(ppt文档)
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这要从人眼看物体说起．人的两只眼睛同时观察物体，不 但能扩大视野，而且能判断物体的远近，产生立体感．这是由 于人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完 全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面 较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近 ，从而产生立体视觉．
13
观看立体电影的眼镜片是两个 偏振片组成。
两个偏振化方向互相垂直的偏振片
交叉的太阳镜片不透光
12
立体电影和偏振
你看过立体电影吗？你知道它的道理吗？它就是应用光 的偏振现象的一个例子：在观看立体电影时，观众要戴上一副 特制的眼镜，这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片． 这样，从银幕上看到的景象才有立体感．如果不戴这副眼镜看 ，银幕上的图像就模糊不清了．这是为什么呢？
立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的
像，制成电影胶片．在放映时，通过两台放映机，把用两台摄影机拍下 的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上．这时如 果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的．
要看到立体电影，要在每架电影机前装一块 偏振片，它的作用相当于起偏器．从两架放 映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振 光．左右两架放映机前的偏振片的透振方向 互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方 向也互相垂直．这两束偏振光投射到银幕上 再反射到观众处，偏振方向不改变．
A0
ON 偏振片的偏振化方向。
A0sin
0
A0cos N
将A0分解成 A0cos A0sin
只有平行于ON的光矢量分量能通过
A0cosα A（透射光振幅）
设：透射光强I，入射光强I0 I A2
I I0
AБайду номын сангаас A02
A02 cos2
A02
cos2
I I0 cos2
=/2
如果入射光是部分偏振光,旋转偏振片,透射光有明暗变化,但 不会出现全暗（无消光点）;入射光是自然光,透射光无明暗 变化.—检偏.
6
起偏和检偏
7
马吕斯定律
强度为I0线偏振光，透射光强I I0cos2. 是光振动方向与偏振化方向的夹角
证:
M OM 入射光振动方向，A0是其振幅。
的偏振是光的波动性的又一例证。
研究光的振动方向的特性即光的偏振性。
利用光的偏振现象发明了立体电影，照相技术中用于消除 不必要的反射光或散射光。光在晶体中的传播与偏振现象 密切相关，利用偏振现象可了解晶体的光学特性，制造用 于测量的光学器件，以及提供诸如岩矿鉴定、光测弹性及
激光调制等技术手段。
3
§8-1 偏振光和自然光
就其偏振状态区分，光可以分成三类：非偏振光，完全 偏振光和部分偏振光。
普通光源发光都是非偏振光 1。非偏振光（自然光）
合成两个相互垂 直的方向.
v 简化
两个相互垂直的方向的光
振动振幅相等，但是相互独 立的，没有固定的位相关系.
E没有优势方向（分
布各向均匀，且其
振幅相等）
4
自然光简化： v
垂直纸面的光振动偏振 | 纸面内的光振动 光
8
例：有两块偏振片A和B,偏振化方向的夹角为600。(1)入射光
是自然光,设偏振片无吸收,求穿过A和B后的透射光与入射 光的光强比;(2)入射光是线偏振光,振动方向与第一块偏振 片的偏振化方向的夹角为300,求穿过A,B后透射光与入射光 的光强比;(3)如果偏振片的吸收系数为0.1,再求(2)的结果.
电磁波是横波，即光振动的方向与光的传播方向总是垂直
光是电磁波在人眼视觉范围内的波段
400nm 760nm。对应红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光。
4000Å 紫
7600Å2 红
光的偏振现象从实验上清楚地显示出光的横波性，这一点与 光的电磁理论的预言一致。
偏振——光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向 失去对称性的现象。只有横波才能产生偏振 现象，故光
第8章 光的偏振
（polarization of light）
1
光的干涉和衍射现象显示了光的波动特性，但还不能完全 断定光是纵波还是横波。
波动是振动的传播过程。变化的电场(电矢量)和变化的磁场( 磁矢量)在空间的传播形成电磁波
光的生理作用、感光现象，实际是电矢量在起作用， 即是电场 强度E 矢量（光振动）。
N1
I0
I1
600 N2 解: (1)自然光通过偏振片A,光强
I2
被吸收一半,有: I1 12 I0 .
I2
1 2
I
0
cos2
600
1 8
I0，
I2 I0
1. 8
(2)I1 I0 cos2 300
I2 I1 cos2 600 I0 cos2 300 cos2 600
I2 3 I0 16
(3)考虑吸收, I 1
I0 cos2 30（0 1 0.1）I2
15.2%
I2 I1 cos2 600 (1 0.1)
I 0
9
光的偏振现象在技术中有很多应用。例如 拍摄水下的景物或展览橱窗中的陈列品的照 片时，由于水面或玻璃会反射出很强的反射 光，使得水面下的景物和橱窗中的陈列品看 不清楚，摄出的照片也不清楚．如果在照相 机镜头上加一个偏振片，使偏振片的偏振化 方向与反射光的偏振方向垂直，就可以把这 些反射光滤掉，而摄得清晰的照片；
观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图像，即 左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样
就会像直接观看物体那样产生立体感觉．这就是立体电影的原理．
14
§8-3 反射和折射光的偏振
10
偏振片的应用
拍摄玻璃窗内的物体时，用 偏振片去掉反射光的干扰
11
此外，还有消除车灯眩光、立体电影等等。
１. 汽车夜间行车时为避免对方汽车灯光晃眼以保证 行驶安全，可以在所有汽车的车窗玻璃和车灯前装上 偏振片。
与水平方向成４５°角，而且向同一方向倾斜的偏振片。
２. 偏振片可用于制成偏光太阳 镜。
对自然光 均等分布。
部分偏振光 完全（线）偏振光
采用某些实验手段，获取现（线）偏振光的方法——起偏
5
§8-2 起偏和检偏 马吕斯定律
某些物质对于光的互相垂直的分振动具有选择吸收的性能
二向色性
人造偏振片
偏振化方向——容许光 振动矢量通过的方向。
自然光通过偏振片偏振光
起偏
明,但减弱
暗（消光）
明
13
观看立体电影的眼镜片是两个 偏振片组成。
两个偏振化方向互相垂直的偏振片
交叉的太阳镜片不透光
12
立体电影和偏振
你看过立体电影吗？你知道它的道理吗？它就是应用光 的偏振现象的一个例子：在观看立体电影时，观众要戴上一副 特制的眼镜，这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片． 这样，从银幕上看到的景象才有立体感．如果不戴这副眼镜看 ，银幕上的图像就模糊不清了．这是为什么呢？
立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的
像，制成电影胶片．在放映时，通过两台放映机，把用两台摄影机拍下 的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上．这时如 果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的．
要看到立体电影，要在每架电影机前装一块 偏振片，它的作用相当于起偏器．从两架放 映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振 光．左右两架放映机前的偏振片的透振方向 互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方 向也互相垂直．这两束偏振光投射到银幕上 再反射到观众处，偏振方向不改变．
A0
ON 偏振片的偏振化方向。
A0sin
0
A0cos N
将A0分解成 A0cos A0sin
只有平行于ON的光矢量分量能通过
A0cosα A（透射光振幅）
设：透射光强I，入射光强I0 I A2
I I0
AБайду номын сангаас A02
A02 cos2
A02
cos2
I I0 cos2
=/2
如果入射光是部分偏振光,旋转偏振片,透射光有明暗变化,但 不会出现全暗（无消光点）;入射光是自然光,透射光无明暗 变化.—检偏.
6
起偏和检偏
7
马吕斯定律
强度为I0线偏振光，透射光强I I0cos2. 是光振动方向与偏振化方向的夹角
证:
M OM 入射光振动方向，A0是其振幅。
的偏振是光的波动性的又一例证。
研究光的振动方向的特性即光的偏振性。
利用光的偏振现象发明了立体电影，照相技术中用于消除 不必要的反射光或散射光。光在晶体中的传播与偏振现象 密切相关，利用偏振现象可了解晶体的光学特性，制造用 于测量的光学器件，以及提供诸如岩矿鉴定、光测弹性及
激光调制等技术手段。
3
§8-1 偏振光和自然光
就其偏振状态区分，光可以分成三类：非偏振光，完全 偏振光和部分偏振光。
普通光源发光都是非偏振光 1。非偏振光（自然光）
合成两个相互垂 直的方向.
v 简化
两个相互垂直的方向的光
振动振幅相等，但是相互独 立的，没有固定的位相关系.
E没有优势方向（分
布各向均匀，且其
振幅相等）
4
自然光简化： v
垂直纸面的光振动偏振 | 纸面内的光振动 光
8
例：有两块偏振片A和B,偏振化方向的夹角为600。(1)入射光
是自然光,设偏振片无吸收,求穿过A和B后的透射光与入射 光的光强比;(2)入射光是线偏振光,振动方向与第一块偏振 片的偏振化方向的夹角为300,求穿过A,B后透射光与入射光 的光强比;(3)如果偏振片的吸收系数为0.1,再求(2)的结果.
电磁波是横波，即光振动的方向与光的传播方向总是垂直
光是电磁波在人眼视觉范围内的波段
400nm 760nm。对应红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光。
4000Å 紫
7600Å2 红
光的偏振现象从实验上清楚地显示出光的横波性，这一点与 光的电磁理论的预言一致。
偏振——光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向 失去对称性的现象。只有横波才能产生偏振 现象，故光
第8章 光的偏振
（polarization of light）
1
光的干涉和衍射现象显示了光的波动特性，但还不能完全 断定光是纵波还是横波。
波动是振动的传播过程。变化的电场(电矢量)和变化的磁场( 磁矢量)在空间的传播形成电磁波
光的生理作用、感光现象，实际是电矢量在起作用， 即是电场 强度E 矢量（光振动）。
N1
I0
I1
600 N2 解: (1)自然光通过偏振片A,光强
I2
被吸收一半,有: I1 12 I0 .
I2
1 2
I
0
cos2
600
1 8
I0，
I2 I0
1. 8
(2)I1 I0 cos2 300
I2 I1 cos2 600 I0 cos2 300 cos2 600
I2 3 I0 16
(3)考虑吸收, I 1
I0 cos2 30（0 1 0.1）I2
15.2%
I2 I1 cos2 600 (1 0.1)
I 0
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光的偏振现象在技术中有很多应用。例如 拍摄水下的景物或展览橱窗中的陈列品的照 片时，由于水面或玻璃会反射出很强的反射 光，使得水面下的景物和橱窗中的陈列品看 不清楚，摄出的照片也不清楚．如果在照相 机镜头上加一个偏振片，使偏振片的偏振化 方向与反射光的偏振方向垂直，就可以把这 些反射光滤掉，而摄得清晰的照片；
观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图像，即 左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样
就会像直接观看物体那样产生立体感觉．这就是立体电影的原理．
14
§8-3 反射和折射光的偏振
10
偏振片的应用
拍摄玻璃窗内的物体时，用 偏振片去掉反射光的干扰
11
此外，还有消除车灯眩光、立体电影等等。
１. 汽车夜间行车时为避免对方汽车灯光晃眼以保证 行驶安全，可以在所有汽车的车窗玻璃和车灯前装上 偏振片。
与水平方向成４５°角，而且向同一方向倾斜的偏振片。
２. 偏振片可用于制成偏光太阳 镜。
对自然光 均等分布。
部分偏振光 完全（线）偏振光
采用某些实验手段，获取现（线）偏振光的方法——起偏
5
§8-2 起偏和检偏 马吕斯定律
某些物质对于光的互相垂直的分振动具有选择吸收的性能
二向色性
人造偏振片
偏振化方向——容许光 振动矢量通过的方向。
自然光通过偏振片偏振光
起偏
明,但减弱
暗（消光）
明