大学物理授课教案第十六章光的偏振
大学物理之光的偏振教案设计
一、教案设计概述1.1 教学目标(1)让学生理解光的偏振现象及其物理意义;(2)掌握偏振光的产生、传播和检测的基本原理;(3)了解偏振光在日常生活和科学技术中的应用。
1.2 教学内容(1)光的偏振现象;(2)偏振光的产生与传播;(3)偏振光的检测与分析;(4)偏振光的应用。
1.3 教学方法采用讲授法、实验法、讨论法相结合,以学生为主体,教师为引导,注重培养学生的动手能力和创新意识。
二、教学过程2.1 光的偏振现象(1)介绍偏振光的概念,引导学生理解偏振的物理意义;(2)通过动画或实验演示,让学生观察并分析偏振现象;(3)讲解偏振光的产生原因,如自然光与偏振光的关系。
2.2 偏振光的产生与传播(1)介绍偏振片的制作原理及作用;(2)讲解偏振光在介质中的传播规律,如马吕斯定律;(3)探讨偏振光在光纤通信中的应用。
2.3 偏振光的检测与分析(1)介绍偏振光检测的基本方法,如起偏器、检偏器;(2)演示实验,让学生学会使用偏振光检测仪器;(3)分析偏振光强度变化的原因,如光的相干性。
2.4 偏振光的应用(1)探讨偏振光在液晶显示、防眩目眼镜等领域的应用;(2)介绍偏振光在生物学、医学等领域的应用前景;(3)引导学生思考偏振光在其他领域的潜在应用。
三、教学评估3.1 课堂问答通过提问,了解学生对光的偏振现象、偏振光的产生与传播、偏振光的检测与分析等知识点的掌握情况。
3.2 实验报告评估学生在实验过程中的动手能力、观察能力以及分析问题的能力。
3.3 课后作业布置相关习题,巩固学生对偏振光知识的理解和应用。
四、教学资源4.1 教材:《大学物理》相关章节;4.2 实验设备:偏振光实验仪、偏振片、起偏器、检偏器等;4.3 辅助材料:动画、图片、论文、案例等。
五、教学进度安排5.1 课时:共计4课时;5.2 教学安排:第一课时讲解光的偏振现象及偏振光的产生与传播,第二课时讲解偏振光的检测与分析,第三课时讲解偏振光的应用,第四课时进行课堂总结和实验演示。
关于光的偏振物理教案
关于光的偏振物理教案一、教学目标1. 让学生了解光的偏振现象,理解偏振光的特点和性质。
2. 掌握偏振片的原理和作用,学会使用偏振片观察和分析光的偏振现象。
3. 了解光波的振动方向和偏振面的概念,能够绘制和解释光波的偏振图。
4. 培养学生对物理现象的好奇心和探究精神,提高观察和思考能力。
二、教学内容1. 光的偏振现象:通过实验和观察,让学生了解光的偏振现象,知道偏振光的特点和性质。
2. 偏振片的原理和作用:讲解偏振片的工作原理,让学生了解偏振片的作用和应用。
3. 光波的振动方向和偏振面:通过实验和观察,让学生掌握光波的振动方向和偏振面的概念,能够绘制和解释光波的偏振图。
4. 偏振光的产生和应用:讲解偏振光的产生方法,介绍偏振光在日常生活和科技领域的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:光的偏振现象、偏振片的原理和作用、光波的振动方向和偏振面的概念。
2. 教学难点:光波的振动方向和偏振面的理解,偏振图的绘制和解释。
四、教学方法1. 采用实验观察、讲解演示、小组讨论等多种教学方法,让学生在实践中学习和理解光的偏振现象。
2. 使用多媒体课件和实物模型,帮助学生直观地了解偏振光的特点和性质。
3. 引导学生积极参与讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。
五、教学准备1. 教学材料:教案、多媒体课件、实物模型、实验器材(如偏振片、光源等)。
2. 教学环境:教室、实验室等,确保有足够的光线和实验空间。
3. 学生准备:提前了解光的偏振现象,了解偏振片的作用和应用。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示生活中的偏振现象,如液晶显示屏、偏光太阳镜等,引发学生对光的偏振现象的兴趣。
2. 讲解光的偏振现象:介绍光的偏振概念,解释偏振光的特点和性质。
3. 实验演示:进行光的偏振实验,如通过偏振片观察光的偏振现象,让学生直观地了解偏振光的特点。
4. 偏振片的原理和作用:讲解偏振片的工作原理,让学生了解偏振片的作用和应用。
5. 光波的振动方向和偏振面:通过实验和观察,让学生掌握光波的振动方向和偏振面的概念。
大学物理光的偏振学习教案
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第十九页,编辑于星期一:二十一点 五十七分 。
反射光和折射光的偏振性的应 用:
由一块玻璃片得到的线偏振光是很 微弱的 ,为了 获得足 够强的 线偏振 光,应 用玻璃 片堆。 海面上的强烈反射光是部分偏振光( 垂直入 射面的 振动较 强)或 者线偏 振光( 振动方 向垂直 于入射 面), 这使得 照相机 所拍摄 的景物 不清楚 ,在镜 头上加 一个偏 光镜( 偏振片 )来消 除它。
z
E
O
y
光矢量均匀转动 (以光的频率) 轨迹为椭圆或圆
椭圆偏振光: 光矢量 E 在沿着光的 传播方向前进的同时,还绕着传播方 向均匀转动.如果光矢量的大小不断 改变(不变), 使其端点描绘出一个 椭圆(圆).
z
y
x
. 左旋光 分
. 右旋光
实际为相差为 /2 两垂直
方向线偏振光的合成
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第六页,编辑于星期一:二十一点 五十七分。
光矢量角分布均匀
(Ix Iy 12I自然光 )
所有光矢量的强度在任意两个垂直的 方向上 的分量 之和相 等。即 ,自然 光可用 两个垂 直的振 幅相等
的光振动(无相位关系)来表示。
普通光源发出的光都是非偏振光 。
各原子发出的波列是随机的(振动方 向、初 相、频 率), 由于我们的观察时间一般比原子每次 的发光 时间(10-8) 长得多 。因此 在观测 时间内 ,实际 接收到 的是大 量的波 列,各 方向都 有,呈 轴对称 性。
转动用于检验的偏振片观察透射 光。当 其偏振 化方向 与入 射的线 偏振光 振动 方向垂 直时, 透射 光强为 零,即 出现消 光现 象。如 果有消 光, 则表明 入射光 为线 偏振光 ;否则 ,不 是线偏 振光。
光的偏振 说课稿 讲义
光的偏振教学目标(1)知道振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象,知道光是横波;(2)知道偏振光和自然光的区别,初步了解光的偏振现象在生活、生产、技术中的应用。
教学重难点1、重点:通过偏振现象说明光是横波2、难点:偏振现象,探究光的偏振设计思想本节课充分利用实验探究、小组交流合作等方法开展课堂教学。
以立体电影引入课堂吸引学生的注意力,并且提出问题,让学生带着疑问投入学习,并在之后解决这个问题。
让学生体会到理论应用于实际的快乐,并且进一步培养学生透过现象挖掘理论本质、善于思考的习惯。
高二学生已经具有一定的抽象思维能力,但光的偏振现象对他们来说是完全陌生而又抽象的,而机械波的偏振现象相对形象些。
故要本着由浅入深,新旧联系的原则去讲课,先做好机械波模拟实验,使学生认识机械波的偏振,进而认识偏振是横波特有的现象作为知识铺垫后然后再做光的偏振实验,有助于帮助学生理解偏振的概念,有效突破难点。
在分析光的偏振实验时,要引导学生理解实验的设计思路且与机械波实验相类比。
由于光的偏振现象的抽象性及学生的抽象思维能力有限,所以在教学中主要采用教师设疑,学生探讨的教学模式,让学生观察、思考、讨论,充分发表意见,这样既有利于突出重点,化解难点,又充分发挥了学生的主体性。
在光偏振应用中,利用学生熟悉的器材、环境制作微视频,引起学生关注、激发学生的兴趣。
并通过偏光镜和立体电影的介绍使学生了解光偏振的广泛应用。
在课堂最后通过课堂延伸,将汽车远光灯的眩光消除、液晶屏原理设计为研究性课题,将课堂知识延伸到课外,使学生走出教室,可以继续进行自主性研究学习。
教学方法情景设置、实验探究法、任务驱动法教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图课前登陆优教平台,发送预习任务。
查看优教平台上学生反馈的预习情况。
及时完成预习任务发现薄弱点,针对性教学引入展示图片:问题1:你见过这个场景吗?在哪里?他们在做什么?问题2:大家有没有试过看3d电影时把眼镜摘下来直接观看?你看到什么景象?这时我们看到的影响是重叠模糊的。
光的偏振教案
光的偏振教案I. 引言光的偏振是光学中的重要概念,它对于我们理解光的性质和应用具有重要意义。
本教案旨在通过介绍什么是光的偏振、不同偏振方式以及偏振光的应用等方面,帮助学生深入了解光的偏振。
II. 光的偏振概述A. 光的波动性质回顾首先,我们先来回顾光的波动性质。
光是一种电磁波,具有波动性质和粒子性质。
波动性质表现在光的传播过程中,而粒子性质则体现在光的能量量子化现象上。
B. 光的偏振定义光的偏振是指光波中振动方向的限定性。
通常情况下,光是以各个方向振动的,我们称之为自然光。
而当光波只在特定振动方向上振动时,我们称之为偏振光。
III. 偏振方式A. 线偏振1. 线偏振光的特点线偏振光是指光波的电场振动方向只限定在一个平面上的偏振光。
它具有振幅不变、方向固定的特点。
2. 过滤器产生线偏振光过滤器可以将自然光中的其他振动方向滤去,只保留一个方向的振动,从而产生线偏振光。
这种方法常用于实验室中制备线偏振光源。
B. 偏振态描述1. 线偏振光振动方向表示线偏振光的振动方向可以用振动矢量来表示。
振动矢量的长度表示光强度的大小,而振动矢量的方向表示振动方向。
2. 半波片和四分之一波片半波片和四分之一波片是常用于改变光线偏振态的器件。
半波片可以将线偏振光转变为正交方向的线偏振光,而四分之一波片则可以将线偏振光转变为圆偏振光或者椭偏振光。
IV. 光的偏振应用A. 护目镜1. 偏振片的应用偏振片被广泛应用于护目镜中,能够有效地减弱来自不同方向的偏振光,降低反射和眩光对视觉的干扰,保护眼睛免受伤害。
B. 光学显示技术1. 液晶显示器液晶显示器是利用光的偏振性质来实现图像的显示。
通过在液晶屏幕上加上适当的偏振片和电场调节等技术,可以控制光的透过与阻挡,从而呈现出不同的像素颜色和亮度。
C. 光学通信1. 全息投影技术全息投影技术是一种利用光的偏振性质和干涉原理来实现三维立体图像投影的技术。
通过在光的发射和接收端使用合适的偏振器件和调制器件,可以实现高质量的全息图像传输。
光的偏振教案设计
光的偏振教案设计教学目标:1. 了解光的偏振现象及其物理意义。
2. 掌握偏振片的原理和应用。
3. 能够运用偏振知识解释生活中的现象。
教学重点:光的偏振现象、偏振片的原理和应用。
教学难点:光的偏振机理、偏振片的制作和检测。
教学准备:实验室用偏振片、透明塑料片、光源、实验桌等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 通过展示生活中的偏振现象,如眼镜片、相机滤镜等,引导学生关注光的偏振现象。
2. 提问:什么是光的偏振?为什么光会偏振?二、光的偏振现象(15分钟)1. 介绍光的偏振现象:光是一种横波,光的偏振是指光波的电场矢量在空间中的特定方向振动。
2. 讲解偏振片的原理:偏振片是一种能够选择性地通过特定方向的光波的装置,其作用是过滤掉不需要的光波。
3. 演示实验:用偏振片和光源进行实验,观察通过偏振片的光的亮度和偏振方向。
三、偏振片的应用(15分钟)1. 介绍偏振片的应用:如摄影、3D电影、防蓝光眼镜等。
2. 讲解偏振片的制作和检测方法。
3. 演示实验:用透明塑料片和光源制作简易偏振片,并用偏振片检测光源的偏振方向。
四、生活中的偏振现象(15分钟)1. 介绍生活中常见的偏振现象:如雨后天空的光圈、水面上的光斑等。
2. 引导学生运用偏振知识解释这些现象。
3. 进行课堂讨论,分享各自的发现和理解。
五、总结与反思(10分钟)1. 总结本节课的重点内容:光的偏振现象、偏振片的原理和应用。
2. 学生反思自己在课堂上的学习情况,提出问题和建议。
3. 对偏振知识进行拓展,引导学生进一步探索光的奥秘。
教学评价:1. 学生能够理解光的偏振现象及其物理意义。
2. 学生能够掌握偏振片的原理和应用。
3. 学生能够运用偏振知识解释生活中的现象。
六、偏振光的实验探究(15分钟)1. 设计实验:让学生通过实验观察偏振光的特性和行为。
a. 准备偏振片和光源。
b. 调整光源和偏振片的相对角度,观察光的透过率和偏振方向的变化。
c. 记录实验现象和结果。
光的偏振知识梳理教案帮助学生建立全面的概念体系
光的偏振知识梳理教案帮助学生建立全面的概念体系光的偏振知识梳理教案【引言】光是一种电磁波,具有电场分量和磁场分量。
而光的偏振则是指光的电场分量沿特定方向振动的现象。
在光的偏振现象中,学生常常会感到困惑。
本教案旨在通过对光的偏振知识的梳理,帮助学生建立全面的概念体系,且能够正确理解和应用光的偏振。
【一、了解光的偏振】1. 光的偏振定义光的偏振是指光的电场分量在某一平面上振动的现象。
这个平面称为偏振面。
2. 光的偏振方向光的偏振方向是指光的电场分量在偏振面上的振动方向。
偏振方向可以是任意方向。
【二、光的偏振方式】1. 线偏振线偏振是光的电场分量只在一个特定方向上振动的偏振方式。
如偏振片能够将自然光线偏振为线偏振光,只有与偏振方向一致的光才能透过偏振片。
2. 圆偏振圆偏振是光的电场分量沿着一个固定圆周方向振动的偏振方式。
圆偏振可以分为左旋和右旋两种。
3. 无偏振无偏振光是指光的电场分量振动方向在任意方向上都没有特定倾向的光。
自然光就属于无偏振光。
【三、光的偏振产生】1. 散射产生偏振当光与特定物质接触(如液晶分子、金属等)时,光的电场分量在特定方向上被吸收,导致光的偏振。
2. 反射产生偏振光在垂直于一定介质表面反射时,会发生偏振。
反射光线在一个特定的偏振面上振动。
3. 双折射产生偏振当光通过双折射物质(如某些晶体)时,光的不同偏振方向在物质中传播速度不同,进而导致偏振现象。
【四、光的偏振应用】1. 偏振片的应用偏振片广泛应用于光学仪器、电子产品等领域。
它通过选择性吸收或透过特定方向的光,实现光的偏振控制。
2. 偏振在光通信中的应用光通信中,利用偏振分复用技术,将不同偏振方向的光信号进行传输和解调,提高信息传输效率。
3. 偏振在3D电影中的应用3D电影利用偏振技术,通过分别偏振左右眼观看的光线,使得观众可以立体感受影像。
【总结】光的偏振是光学中的重要现象。
通过对光的偏振知识的梳理,我们可以更好地理解和应用光的偏振。
物理教案-光的偏振
物理教案-光的偏振一、教学目标通过本节课的学习,学生应能够:1.理解光的偏振现象的基本概念;2.了解光的偏振现象的产生原因;3.掌握光的偏振现象的常见应用。
二、教学内容1.什么是光的偏振;2.光的偏振现象的产生原因;3.光的偏振的应用。
三、教学重难点1. 教学重点•理解光的偏振的基本概念;•掌握光的偏振的应用。
2. 教学难点•理解光的偏振现象的产生原因。
四、教学过程步骤一:导入引入通过展示一些具有偏振光特性的照片或影片,引起学生对光的偏振的兴趣,并提出问题:“你们有没有注意到一些光线在传播过程中只有一个方向上的振动?”并要求学生回答。
步骤二:概念讲解1.定义光的偏振:光的振动方向只沿着特定方向传播的现象称为光的偏振。
2.光的偏振现象的产生原因:光的偏振是因为光的电场和磁场垂直于传播方向的分量振动方向不同引起的。
步骤三:实验演示进行一个简单的实验,使用偏振光源和偏振片来观察光的偏振现象。
首先,将偏振光源射向偏振片,然后逐渐改变偏振片的方向,观察通过偏振片的光是否能透过。
实验结束后与学生进行讨论,引导他们总结观察结果。
步骤四:应用拓展引导学生思考光的偏振现象在生活中的应用,并举例讲解光的偏振在偏光眼镜、液晶显示器和光通信等方面的应用。
步骤五:练习与讨论将学生分为小组进行讨论,针对以下问题展开讨论:1.光的偏振现象的产生原因是什么?2.举例说明光的偏振在生活中的应用。
步骤六:归纳总结和学生一起总结本节课的重点内容,强调光的偏振的基本概念和常见应用。
五、课堂小结通过本节课的学习,学生对光的偏振现象有了一定的了解,并能够应用到实际生活中。
同时,学生也了解了光的偏振现象的产生原因,为进一步深入学习做好了铺垫。
六、课后作业1.查找相关资料,深入了解光的偏振现象的应用;2.思考一下:在你的生活中,还有哪些应用使用到了光的偏振?备注:老师在备课过程中可以适当准备一些相关图片或动画,以图文并茂的方式引导学生更好地理解光的偏振现象。
大学物理下光的偏振PPT课件
反射和折射
当光线从一个介质传播到另一个介质时,在分界面上反
射和折射的光线通常是部分偏振的。这是因为在分界面
上,电矢量的振动方向受到限制,只有某些方向上的振
动能够通过。
双折射
在某些晶体中,光线传播时会分成两束不同速度的光,
这两束光的振动方向互相垂直。这种现象称为双折射,
它是产生偏振光的另一种方式。
偏振光在日常生活中的应用
03
利用法布里-珀罗干涉仪产生的多光束干涉现象,根据透射光强
随角度或波长的变化曲线,可求得光波长。
实验数据处理与结果分析
数据处理
结果分析
注意事项
记录实验数据,包括干涉条纹间
距、角度、双缝间距、缝宽等,
并进行计算处理。
将实验数据与理论值进行比较,
分析误差来源,如光源单色性、
双缝间距和缝宽的准确性、测量
01
圆偏振光概念
光矢量端点在垂直于传播方向的平面上描绘出圆形轨迹,称为圆偏振光。
02
椭圆偏振光概念
光矢量端点在垂直于传播方向的平面上描绘出椭圆形轨迹,称为椭圆偏
振光。
03
产生条件
当两个频率相同、振动方向互相垂直的线性偏振光振幅相等,相位差为
π/2时,可产生圆偏振光;若振幅不相等或相位差不为π/2,则产生椭
旋光度、分析物质的成分等。
光子晶体器件
利用光子晶体对光的调控作用制成的器件,具有体积小、重量轻、
易于集成等优点,被广泛应用于光通信、光计算等领域。
THANKS
感谢观看
产生方式
通过反射、折射、双折射和选择性吸收等方法可
以获得线性偏振光。
马吕斯定律及其物理意义
马吕斯定律
强度为I0的线偏振光,透过检偏器后,透射光的强度(不考虑吸收)为:I=I0cos2。其中为
大学物理授课教案第十六章光的偏振
第十六章 光的偏振光的干涉现象和衍射现象都证实光是一种波动,即光具有波的特性,但是,不能由此确定光是纵波还是横波,因为无论纵波和横波都具有干涉和衍射现象。
实践中还发现另一类光学现象,不但说明了光的波动性,而且进一步说明了光是横波,这就是“光的偏振”现象,因为只有横波才具有偏振现象。
自然光和偏振光 马吕斯定律§16-1 自然光和偏振光 马吕斯定律一.自然光我们知道,光波是一种电磁波。
电磁波是变化的电场和变化的磁场的传播过程,并且它是横波。
在光波中每一点都有一振动的电场强度矢量→E 和磁场强度矢量→H ,→E 、→H 及光波传播方向→K 的方向是互相垂直的, 如图:图16-1→E 、→H 中能够引起感光作用和生理作用的是电场强度矢量→E ,所以将→E 称为光矢量。
在除激光外的一般光源中,光是由构成光源的大量分子或原子发出的光波的合成。
由于发光的原子或分子很多,不可能把一个原子或分子所发射的光波分离出来,因为每个分子或原子发射的光波是独立的,所以,从振动方向上看,所有光矢量不可能保持一定的方向,而是以极快的不规则的次序取所有可能的方向,每个分子或原子发光是间歇的,不是连续的。
平均地讲,在一切可能的方向上,都有光振动,并且没有一个方向比另外1、自然光在一切可能的方向上都具有光振动,而各个方向的光矢量振动又相等。
如下图所示,自然光中E 2、自然光表示方法在任意时刻,我们可以把各个光矢量分解成两个互相垂直的光矢量,如下图所示。
为了简明表示光的传播常用和传播方向垂直的短线表示图面内的光振动,而用点子表示和图面垂直的光振动。
如下图所示,对自然光,短线和点子均等分布,以表示两者对应的振动相等和能量相等。
注意:由于自然光中光矢量的振动的无规则性,所以这个互相垂直的光矢量之间没有固定的位移差。
二.线偏振光1、线偏振光由上可知,自然光可表示成二互相垂直的独立的光振动,实验指出,自然光经过某些物质反射、折射或吸收后,只保留沿某一方向的光振动。
6光的偏振-人教版选修3-4教案
光的偏振-人教版选修3-4教案一、知识要点(一)偏振现象1.纵波和横波的区别2.光的偏振现象3.光的偏振方式:线偏振、圆偏振、椭偏振(二)光的偏振现象的产生和检测1.光的偏振器的原理和分类2.光的偏振的检测方法(三)晶体的偏振现象1.晶体偏振的原理和现象2.晶体偏振板的作用及分类(四)光的偏振在实际生活中的应用1.偏光镜的原理及应用2.光的偏振在3D电影和液晶显示器的应用二、教育目标(一)知识目标1.掌握光的偏振现象及偏振现象的产生和检测;2.熟悉晶体的偏振现象及其应用;3.理解光的偏振在实际生活中的应用。
(二)能力目标1.能够熟练使用偏振器进行实验学习;2.能够应用所学知识分析解决一些实际生活中的问题。
(三)情感态度与价值观目标1.提高学生对科学实验的兴趣;2.培养学生自主学习和创新思维能力;3.培养学生关注科学技术的发展与应用意义的意识。
三、教学重点和难点(一)教学重点:1.掌握光的偏振现象及偏振现象的产生和检测;2.理解光的偏振在实际生活中的应用。
(二)教学难点:1.理解光的偏振在实际生活中的应用;2.掌握晶体的偏振现象及其应用。
四、教学过程(一)教学准备1.教师要提前准备好相应的教学设备和实验器材等;2.学生要自备实验记录本。
(二)知识讲解1.介绍光的偏振现象及其分类;2.讲解光的偏振器的原理和分类;3.探究光的偏振的检测方法;4.理解晶体偏振现象及其分类;5.探究晶体偏振板的作用及分类;6.引导学生理解光的偏振在实际生活中的应用。
(三)实验探究1.制备自制偏振器;2.制作偏振光实验仪;3.探究偏振器与偏振光实验仪的应用;4.制作偏振检测仪;5.探究偏振检测仪的应用。
(四)案例分析1.分析偏光镜的原理及应用;2.分析光的偏振在3D电影和液晶显示器中的应用。
(五)教学总结1.进行知识总结;2.学生提问及教师答疑。
五、教学评价(一)考核方式1.课堂笔记记录;2.实验记录及实验报告;3.课后作业完成情况。
大学物理光的偏振电子教案
教案:光的偏振课程目标:1. 理解自然光和偏振光的定义及其区别。
2. 掌握偏振光的产生方式及其应用。
3. 理解光的偏振现象证明了光是一种横波。
教学内容:1. 自然光和偏振光的定义2. 偏振光的产生方式3. 光的偏振现象的应用教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾光的基本概念,如电磁波、横波等。
2. 提问:光在传播过程中有哪些现象?引导学生思考光的传播特性。
二、自然光和偏振光的定义(15分钟)1. 讲解自然光的定义:自然光是由大量原子独立振动发光形成的,其在垂直于光传播方向的平面内,沿各个方向振动的光矢量都有振幅相等、分布对称特性。
2. 讲解偏振光的定义:偏振光是在垂直于光传播方向的平面内,光矢量只沿一个固定的方向振动的光。
3. 对比自然光和偏振光的区别,强调偏振光的特性和应用。
三、偏振光的产生方式(15分钟)1. 讲解偏振光的产生方式,包括自然光的振动方向与传播方向的关系、偏振片的起偏和检偏作用等。
2. 介绍偏振光的产生原理,如光的折射、反射等现象。
3. 举例说明偏振光的产生过程,如偏振片对光的筛选作用。
四、光的偏振现象的应用(15分钟)1. 讲解光的偏振现象在实际应用中的重要性,如摄影、电视、光纤通信等。
2. 介绍偏振光在科学研究和工业生产中的应用,如偏振光传感器、偏振光显示技术等。
3. 引导学生思考光的偏振现象在现代科技发展中的作用。
五、总结与思考(10分钟)1. 总结本节课的主要内容,强调自然光和偏振光的区别及其应用。
2. 提问:光的特性和现象在现实生活中有哪些应用?引导学生思考光的传播和应用。
教学评价:1. 学生能准确描述自然光和偏振光的定义及其区别。
2. 学生能理解偏振光的产生方式及其应用。
3. 学生能认识到光的偏振现象在实际生活中的重要性。
教学资源:1. 教学PPT、教案、参考资料等。
2. 实验器材:偏振片、光源、实验桌等。
教学建议:1. 注重理论教学与实验教学相结合,增强学生对光的偏振现象的理解。
大学物理授课教案第十六章光的偏振
第十六章 光的偏振光的干涉现象和衍射现象都证实光是一种波动,即光具有波的特性,但是,不能由此确定光是纵波还是横波,因为无论纵波和横波都具有干涉和衍射现象。
实践中还发现另一类光学现象,不但说明了光的波动性,而且进一步说明了光是横波,这就是“光的偏振”现象,因为只有横波才具有偏振现象。
自然光和偏振光 马吕斯定律§16-1 自然光和偏振光 马吕斯定律一.自然光我们知道,光波是一种电磁波。
电磁波是变化的电场和变化的磁场的传播过程,并且它是横波。
在光波中每一点都有一振动的电场强度矢量→E 和磁场强度矢量→H ,→E 、→H 及光波传播方向→K 的方向是互相垂直的, 如图:图16-1→E 、→H 中能够引起感光作用和生理作用的是电场强度矢量→E ,所以将→E 称为光矢量。
在除激光外的一般光源中,光是由构成光源的大量分子或原子发出的光波的合成。
由于发光的原子或分子很多,不可能把一个原子或分子所发射的光波分离出来,因为每个分子或原子发射的光波是独立的,所以,从振动方向上看,所有光矢量不可能保持一定的方向,而是以极快的不规则的次序取所有可能的方向,每个分子或原子发光是间歇的,不是连续的。
平均地讲,在一切可能的方向上,都有光振动,并且没有一个方向比另外一个方向占优势,即在一切可能方向上光矢量振动又相等。
1、自然光在一切可能的方向上都具有光振动,而各个方向的光矢量振动又相等。
如下图所示,自然光中E 2、自然光表示方法在任意时刻,我们可以把各个光矢量分解成两个互相垂直的光矢量,如下图所示。
为了简明表示光的传播常用和传播方向垂直的短线表示图面内的光振动,而用点子表示和图面垂直的光振动。
如下图所示,对自然光,短线和点子均等分布,以表示两者对应的振动相等和能量相等。
注意:由于自然光中光矢量的振动的无规则性,所以这个互相垂直的光矢量之间没有固定的位移差。
二.线偏振光 1、线偏振光由上可知,自然光可表示成二互相垂直的独立的光振动,实验指出,自然光经过某些物质反射、折射或吸收后,只保留沿某一方向的光振动。
关于光的偏振物理教案
关于光的偏振物理教案一、教学目标1. 让学生了解光的偏振现象,理解偏振的定义及其在生活中的应用。
2. 培养学生通过实验观察和分析问题的能力,提高科学思维能力。
3. 引导学生掌握偏振片的制作和使用方法,培养学生的动手实践能力。
二、教学内容1. 光的偏振现象2. 偏振的定义及表示方法3. 偏振片的作用和制作方法4. 偏振现象在生活中的应用5. 实验:观察光的偏振现象三、教学重点与难点1. 教学重点:光的偏振现象,偏振的定义及其表示方法,偏振片的作用和制作方法,偏振现象在生活中的应用。
2. 教学难点:偏振片的制作方法,实验过程中对光的偏振现象的观察和分析。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解光的偏振现象、偏振的定义及表示方法、偏振片的作用和制作方法。
2. 采用实验法,让学生通过实验观察光的偏振现象,提高学生的实践能力。
3. 采用讨论法,引导学生探讨偏振现象在生活中的应用,培养学生的科学思维能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示生活中常见的偏振现象,如液晶显示器、3D电影等,引发学生对光的偏振现象的兴趣。
2. 讲解光的偏振现象,介绍偏振的定义及表示方法。
3. 讲解偏振片的作用和制作方法,演示偏振片的制作过程。
4. 分组实验:学生分组进行实验,观察光的偏振现象,分析并记录实验结果。
5. 讨论偏振现象在生活中的应用,如防紫外线眼镜、摄影等。
6. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
六、教学评价1. 评价学生对光的偏振现象的理解程度,通过课堂提问和课后作业。
2. 评价学生对偏振的定义及表示方法的掌握情况,通过课堂练习和实验报告。
3. 评价学生对偏振片的作用和制作方法的熟悉程度,通过实验操作和课后实践。
4. 评价学生对偏振现象在生活中的应用的了解,通过课堂讨论和课后研究。
七、教学资源1. 教学课件:制作课件,展示光的偏振现象的图片和视频。
2. 实验器材:偏振片、光源、实验桌等。
3. 参考资料:提供相关的书籍、文章、网络资源等,供学生课后进一步学习。
大学物理光的偏振课件
旋转检偏器,观察光斑的变化。当检 偏器的晶格方向与偏振片一致时,光 斑消失;当检偏器的晶格方向与偏振 片垂直时,光斑重新出现。
步骤2
打开光源,观察屏幕上是否出现光斑。 若出现光斑,表示偏振光已经产生。
步骤4
重复步骤3,改变检偏器的旋转角度, 观察光斑的变化,以验证光的偏振现 象。
实验结果ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ析
利用偏振光的特性,开发新型光学加密和安全技 术,保障信息安全。
感谢您的观看
THANKS
量子隐形传态
通过偏振光的传输,实现 量子态的远程传输,为未 来量子通信网络奠定基础。
偏振编码
利用偏振光的偏振态进行 信息编码,提高信息传输 的容量和可靠性。
偏振光在生物医学领域的应用
生物分子检测
利用偏振光对生物分子进行检测, 提高检测的灵敏度和特异性。
医学成像
通过偏振光成像技术,获取生物 组织的结构和功能信息,为医学
诊断和治疗提供依据。
光疗与光动力治疗
利用偏振光的能量,对生物组织 进行光疗和光动力治疗,提高治
疗效果。
偏振光在其他领域的应用
光学传感与测量
利用偏振光的特性,开发新型光学传感器和测量 仪器,提高测量精度和可靠性。
光学信息处理
利用偏振光进行光学信息的处理和传输,提高信 息处理的速度和效率。
光学加密与安全
偏振滤镜在摄影中用于控制反光和眩光,提高色彩饱和度和对比度。通过消除非金属表面的反光和眩光,偏振滤镜可 以使照片更加清晰自然。
摄影中偏振滤镜的应用场景
在拍摄水面、玻璃、金属等反光物体时,使用偏振滤镜可以有效地消除反光和眩光,提高照片质量。此外,在拍摄风 景、人像等场景时,偏振滤镜也可以提高色彩饱和度和对比度,使照片更加生动。
光的偏振教案设计
光的偏振教案设计光的偏振教案设计作为一位无私奉献的人民教师,通常需要准备好一份教案,教案是备课向课堂教学转化的关节点。
如何把教案做到重点突出呢?下面是小编收集整理的光的偏振教案设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
一、知识点梳理1、自然光和偏振光的定义(1)光的偏振偏振光:自然光通过偏振片后,在垂直于传播方向的平面上,只沿一个特定的方向振动,叫偏振光。
①光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波。
各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间,两两互相垂直。
②光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的,因此将E的振动称为光振动。
③自然光。
太阳、电灯等普通光源直接发出的光,包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光。
自然光射到两种介质的界面上,如果光的入射方向合适,使反射和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光,且它们的偏振方向互相垂直。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
2、偏振光的产生方式:(1)偏振光的`理论意义(2)应用:利用偏振滤光片摄影、观看立体电影等。
3、激光(1)激光的定义:(2)激光的特点及应用:①频率单一;②相干性好;③平行度好(方向性好);④亮度高(能在很小空间、很短时问内集中很大的能量)。
二、精选例题【例1】有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 (BD)A.只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.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解:机械能中的横波能发生偏振。
自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光。
本题应。
【例2】.下列有关光现象的说法中正确的是 ( AC )A.在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象B.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变窄C.光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D.光的偏振现象说明光是一种纵波三、过关测试1.如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象.这个实验表明 ( )A.光是电磁波B.光是一种横波C.光是一种纵波D.光是概率波2.有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 ( )A.只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.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3、纳米技术是跨世纪的新技术,将激光束的宽度集中到纳米范围内,可修复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把诸如癌症等彻底根除。
光的偏振教案设计
光的偏振教案设计一、教学目标:1. 让学生了解光的偏振现象,理解偏振的定义及其在自然界中的应用。
2. 培养学生通过实验观察和分析问题的能力,提高科学探究精神。
3. 引导学生掌握偏振片的制作和使用方法,培养学生的动手操作能力。
二、教学内容:1. 光的偏振概念介绍2. 偏振片的制作和使用方法3. 实验观察光的偏振现象4. 偏振光在自然界中的应用5. 光的偏振与日常生活的联系三、教学重点与难点:1. 教学重点:光的偏振概念、偏振片的制作和使用方法、偏振光在自然界中的应用。
2. 教学难点:偏振现象的实验观察和分析。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验观察和分析光的偏振现象。
2. 运用案例教学法,介绍偏振光在自然界中的应用,提高学生的学习兴趣。
3. 利用小组讨论法,让学生探讨光的偏振与日常生活的联系,培养学生的合作意识。
五、教学准备:1. 实验材料:偏振片、透明胶带、剪刀、尺子、实验桌等。
2. 教学工具:多媒体课件、实验仪器、投影仪等。
【导入】(简要介绍光的偏振现象,引发学生兴趣。
)【新课导入】1. 光的偏振概念介绍(讲解光的偏振的定义,通过示例图片和动画演示偏振现象。
)2. 偏振片的制作和使用方法(介绍偏振片的制作过程,讲解偏振片的使用方法及注意事项。
)【实验操作】1. 实验观察光的偏振现象(引导学生进行实验,观察和记录偏振现象。
)2. 分析实验结果(引导学生分析实验结果,探讨光的偏振原理。
)【课堂拓展】1. 偏振光在自然界中的应用(介绍偏振光在自然界中的应用案例,如鸡冠花、蝴蝶翅膀等。
)2. 光的偏振与日常生活(引导学生探讨光的偏振与日常生活的联系,如防紫外线眼镜、相机滤镜等。
)【课堂小结】【作业布置】1. 复习本节课的知识点,绘制实验装置图。
2. 查找相关资料,了解偏振光在其他领域的应用。
六、教学过程:1. 光的偏振现象分析(通过实验和理论分析,让学生理解光的偏振原理,掌握偏振片的性质和作用。
光的偏振教案设计
光的偏振教案设计一、教学目标1. 让学生了解光的偏振现象,理解偏振光的特点和应用。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对光的干涉、衍射和偏振等光学现象的兴趣。
二、教学内容1. 光的偏振概念及偏振原理2. 偏振光的产生和检测方法3. 偏振光的特性与应用4. 马吕斯定律及光的偏振现象的实验观察5. 偏振光在现代科技领域的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:光的偏振现象、偏振光的特性、偏振光的应用。
2. 教学难点:马吕斯定律的推导及实验现象的解释。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解光的偏振原理、偏振光的特性及应用。
2. 利用演示实验,观察光的偏振现象,增强学生对偏振概念的理解。
3. 开展小组讨论,探讨偏振光在日常生活和科技领域的应用。
4. 利用多媒体手段,展示偏振光的相关图片和视频,提高学生的学习兴趣。
五、教学过程1. 导入:通过展示自然界中常见的偏振光现象,如水面上的光斑、阳光下的树叶等,引导学生关注光的偏振现象。
2. 讲解光的偏振原理,介绍偏振光的特点。
3. 演示实验:设置实验装置,让学生观察偏振光的现象,如偏振片、彩色滤光片等。
4. 讲解马吕斯定律,引导学生理解偏振光的强度变化规律。
5. 小组讨论:让学生探讨偏振光在日常生活和科技领域的应用,如液晶显示、太阳镜等。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学拓展1. 介绍偏振光在生物医学领域的应用,如偏振光成像技术在手术导航中的应用。
2. 探讨偏振光在通信领域的应用,如偏振光通信技术。
3. 讲解偏振光在材料科学中的应用,如偏振光固化技术在印刷行业中的应用。
七、案例分析1. 以液晶显示器为例,分析偏振光在液晶显示技术中的作用和原理。
2. 通过太阳镜的例子,讲解偏振光在防眩光和保护眼睛方面的应用。
八、实践环节1. 让学生自己设计一个简单的偏振光实验,观察和分析实验现象。
2. 利用废旧材料制作偏振光实验装置,培养学生的动手能力和创新能力。
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第十六章 光的偏振光的干涉现象和衍射现象都证实光是一种波动,即光具有波的特性,但是,不能由此确定光是纵波还是横波,因为无论纵波和横波都具有干涉和衍射现象。
实践中还发现另一类光学现象,不但说明了光的波动性,而且进一步说明了光是横波,这就是“光的偏振”现象,因为只有横波才具有偏振现象。
自然光和偏振光 马吕斯定律§16-1 自然光和偏振光 马吕斯定律一.自然光我们知道,光波是一种电磁波。
电磁波是变化的电场和变化的磁场的传播过程,并且它是横波。
在光波中每一点都有一振动的电场强度矢量→E 和磁场强度矢量→H ,→E 、→H 及光波传播方向→K 的方向是互相垂直的, 如图:图16-1→E 、→H 中能够引起感光作用和生理作用的是电场强度矢量→E ,所以将→E 称为光矢量。
在除激光外的一般光源中,光是由构成光源的大量分子或原子发出的光波的合成。
由于发光的原子或分子很多,不可能把一个原子或分子所发射的光波分离出来,因为每个分子或原子发射的光波是独立的,所以,从振动方向上看,所有光矢量不可能保持一定的方向,而是以极快的不规则的次序取所有可能的方向,每个分子或原子发光是间歇的,不是连续的。
平均地讲,在一切可能的方向上,都有光振动,并且没有一个方向比另外一个方向占优势,即在一切可能方向上光矢量振动又相等。
1、自然光在一切可能的方向上都具有光振动,而各个方向的光矢量振动又相等。
如下图所示,自然光中E 2、自然光表示方法在任意时刻,我们可以把各个光矢量分解成两个互相垂直的光矢量,如下图所示。
为了简明表示光的传播常用和传播方向垂直的短线表示图面内的光振动,而用点子表示和图面垂直的光振动。
如下图所示,对自然光,短线和点子均等分布,以表示两者对应的振动相等和能量相等。
注意:由于自然光中光矢量的振动的无规则性,所以这个互相垂直的光矢量之间没有固定的位移差。
二.线偏振光 1、线偏振光由上可知,自然光可表示成二互相垂直的独立的光振动,实验指出,自然光经过某些物质反射、折射或吸收后,只保留沿某一方向的光振动。
如果只会有单一方向的光振动,则此光束称为线偏振光(或完全偏振光或平面偏振 光)。
2、线偏振光的表示方法定义:偏振光的振动方向与传播方向组成的平面称为振动面。
图 16-2图16-3光振动垂直图面)(K图 16-5图 16-4说明:(1)线偏振光不只是包含一个分子或原子发出的波列,而会有众多分子或原子的波列中光振动方向都互相平行的成份。
(2)偏振光不一定为单色光。
三.部分偏振光 1.部分偏振光某一方向的光振动比与之互相垂直的方向的光振动占优势,这种光称为部分偏振光。
2.部分偏振光的表示方法四.偏振片的起偏和检偏光是横波,在自然光中,由于一切可能的方向都有光振动,因此产生了以传播方向为轴的对称性,为了考虑光振动的本性,我们设法从自然光中分离出沿某一特定方向的光偏振,也就是把自然光改变为线偏振光。
1.偏振片现今在工业生产中广泛使用的是人造偏振片, 它利用某种只有二向色性的物质的透明薄体做成, 它能吸收某一方向的光振动,而只让与这个方向 互相垂直的光振动通过(实际上也有吸收,但吸 收不多)。
为了便于使用,我们在所用的偏振片上 标出记号“ ”,表明该偏振片允许通过的光振动 方向,这个方向称做“偏振化方向”,也叫透光轴 方向。
如下图情况,自然光经偏振片P 变成了线偏平行图面振动较强)(K垂直图面振动较强)(K图16-6图 16-7振光。
2.起偏和检偏通常把能够使自然光成为线偏振光的装置称为起偏振器。
如:上面的偏振片P 就属于起偏振器。
用来检验一束光是否为线偏振光的装置通常称为检偏振器。
如:P 也可做检偏振器。
如图,让束线偏振光入射到偏振片P 2 上,当 P 2的偏振化方向与入射线偏振光的光振动方向相同时,则该线偏振光仍可继续经过P 2而射出,此时观察到最明情况;把P 2沿入射光线为轴转动α角(20πα<<)时,线偏振光的光矢量在P 2的偏振化方向有一分量能通过P 2,可观测到明的情况(非最明);当P 2转动2πα=时,则入射P 2上线偏振光振动方向与P 2偏振化方向垂直,故无光通过P 2,此时可观测到最暗(消光)。
在P 2转动一周的过程中,可发现:最明→最暗(消光)→最明→最暗(消光)。
结论:(1)线偏振光入射到偏振片上后,偏振片旋转一周(以入射光线为轴)过程中,发现透射光两次最明和两次消光。
α:偏振化方向转过角度(2)若自然光入射到偏振片上,则以入射光线为轴转动一周,则透射光光强不变。
(3)若部分偏振光入射到偏振片上,则以入射光线为轴转动一周,则透射光有两次最明和两次最暗(但不消光)。
五.马吕斯定律如图所示,自然光入射到偏振片P 1上,透射光又入射到偏振片P 2上,这里P 1为起偏振器,P 2相当于检偏振器。
透过P 2的线偏振光其光强的变化规律如何?这就是马吕斯定律要阐述的内容。
设P 1 、P 2 的二偏振化方向为P 1 P 1 、P 2 P 2,夹角为α,自然光经P 1后变成线偏振光,光强为 I ,光矢量振幅为 A 。
光振动→A 分解成与P 2平行及垂直的二个分矢量,标量形式分量为:⎩⎨⎧A =A A =A ⊥ααsin cos || 只有→A ||能透过P 2,∴透过光的光振动振幅为αcos || A =A =A (不考虑吸收)光强∝光振动振幅∴入射光与透射光强之比为αα22222cos )cos (=A A =A A =I I(16-1)此式是马吕斯1809年由实验发现的,称做马吕斯定律。
它表明:透过一偏振片的光强等于入射线偏振光光强乘以入射偏振光的光振动方向与偏振片偏振化方向夹角余弦平方。
自然光起偏振器检偏振器偏振光2图 16-9图 16-10A讨论:(1)最明)(,0max I =I =I =α(2)(消光)或0,232=I =ππα (3)I <I <≠≠≠023,20,,παπαα例16-1:偏振片P 1 、P 2放在一起,一束自然光垂直入射到P 1 上,试下面情况求P 1 、P 2偏振化方向夹角。
透过P 2光强为最大投射光强的31;透过P 2的光强为入射到P 1 上的光强31。
解:(1)设自然光光强为0I ,透过P 1光强为 I =I 211透过P 2 光强为α212cos I =I (马吕斯定律)1max 2I =I ,当1max 223131I =I =I 时,)33arccos(cos 312±=⇒=αα (2)αα2212cos 21cos I =I =I当 I =I 312时, )36arccos(cos 21312±=⇒=αα 例16-2:如图,三偏振片平行放置, P 1 、P 3偏振化方向垂直,自然光垂直入射到偏振片P 1、P 2、P 3上。
问:(1)当透过P 3光光强为入射自然光光强81时,P 2与P 1偏振化方向夹角为多少?(2)透过P 3光光强为零时,P 2如何放置?(3)能否找到P 2的合适方位,使最后透过光强为入射自然光强的21?解:(1)设P 1 、P 2偏振化夹角为θ,自然光强为 I ,经P 1 光强为20I=I ,经P 2光强2I为θθ2212cos 21cos I =I =I经P 3光强3I 为1P 2P 图16-11P 图 16-12θθθθθπ2sin 81sin cos 21sin )2(cos 222022223 I =⎥⎦⎤⎢⎣⎡I =I =-I =I 当 I =I 813时, 4512sin 2=⇒=θθ(2) 90,002sin 0,2sin 8123203=⇒==I I =I θθθ时,(3)无意义。
时,,42sin 21,2sin 812323=I =I I =I θθ ∴找不到P 2的合适方位,使 I =I 213 。
讨论:?max 3=I 由(1)中3I 公式中, I =I 81max 3§16-2 反射和折射时光的偏振自然光在两种各向同性介质的分界面上反射和折射时也会发生偏振现象,即反射光和折射光都是部分偏振光,在一定条件下,反射光为线偏振光,这一现象是马吕斯1808年发现的,这一内容介绍如下。
一.布儒斯特定律 1.实验情况如图,MM ’是两种介质分界面(如:空气与玻 璃),SI 是一束自然光入射线,IR 、IR ’分别是反 射线和折射线,γ、i 分别为入射角和折射角。
前 面已讲过,自然光可分解为两个振幅相等的垂直 分振动,在此,设二分振动在图面内及垂直图E , 前者称为平行振动,后者称为垂直振动。
在入射 线中,短线与点子均等分布。
实验表明:反射光波垂直成份较多,被折射部 分含平行成份较多。
可见,反射光和折射光均为部 图16-13分偏振光。
2.布儒斯特定律反射光和折射光的偏振化程度与入射角i 有关,设n 1、、n 2是入射光和折射光所在介质空间的折射率,用n 21=12n n表示折射介质相对入射介质的折射率,实验表明当i 等于某一特殊值0i ,当入射光与折射光垂直时,反射光为垂直入射面振动的线偏振光,折射光'部分偏振光)(部分偏振光)仍为部分偏振光,此时,入射角0i 满足1200n nsin i sin =γ (折射定律) ∵i 00πγ=+ ∴000i sin )i 2sin(sin =-=πγ故(16-2) 即入射角0i 满足21120n n i tg ==时,反射光为垂直 于入射面振动的线偏振光,这一规律称为布儒斯 特定律,上式为布儒斯特定律数学表达式。
该定 图16-14律是布儒斯特1812年从实验中研究得出的。
0i 称 为布儒斯特角或起偏角。
说明:(1)可证明:当0i i =时,反射光为垂直于入射面振动的线偏振光。
证明:由折射定律知:1200n nsin i sin =γ 又120n ni tg =(布儒斯特定律)∴00000cos i sin i tg sin i sin ιγ==即)i 2sin(i cos i sin 000-==π2i 00πγ=+∴结论:(1)当入射角为布儒斯特角时,反射光为垂直于入射面的线偏振光,并且该线偏振光与折射光线垂直。
(2)折射光为部分偏振光,平行入射面振动占优势,此时偏振化程度最高。
例16-3:某一物质对空气得临界角为 45,光从该物质向空气入射。
求?=0i解:设n 1为该物质折射率,、n 2为空气折射率,可有全反射定律为:1290sin 45sin n n =又120n ni tg =∴2290sin 45sin i tg 0==3.35i 0=⇒ 二.玻璃堆法(获得偏振光方法)前面讲过,当0i i =时,折射光的偏振化程度最大(相对0i i ≠而言)。
实际上,0i i =时,折射光与线偏振光还相差很远。