粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
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下面我们介绍几种日常生活中应用偏振光的实例：
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。
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
偏光镜头 立体电影
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
3、生物的生理机能与偏振光 人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼睛
对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，每 个复眼包含有6300个小眼，这些小眼能根据太阳的偏光确定太阳 的方位，然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无 误地把它的同类引到它所找到的花丛。
《光的偏振》
教学目标
１、横波与偏振现象 ２、光源的偏振状态
（１）线偏振光； （２）自然光 ３、偏振光的获取 ４、偏振光的应用
（1）汽车车灯；（2）观看立体电影 （3）生物的生理机能与偏振光
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
方法： （1）用起偏器获取偏振光 粤教版高中物理选修-光的衍射和偏振
检
偏
起偏器
检偏器
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
方法： （2）布儒斯特定律
1.一般入射ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的情况 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
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中 有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航，因而不会迷路。
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
橱窗设计
（A） 玻璃门表面的 反光很强
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
（B）
用偏光镜减弱 了反射偏振光
（C）
用偏光镜消除了 反射偏振光 使 玻璃门内的人物 清晰可见
2．自然光
普通光源发光：
在垂直传播方向的平面内
各个方向的光振动全有
各个振动方向的强度相等
乱
是各个振动 的无规混杂
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
三、偏振光的获取
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
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
2.特殊入射角的情况
入射角满足
i0
t g1
n2 n1
(起偏角或布儒斯特角 )
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
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
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3、布儒斯特定律
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。
光在两各向同性介质表面入射时
如果入射角与两介质折射率存在下述关系
i0
tg 1
n2 n1
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
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
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。
只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题 如何检验光的横波性呢？---用偏振片检验
通光方向 P
通
不通
形象说明偏 振片的原理 通光方向
腰横别扁担进不了城门
二、光源的偏振状态
1. 线偏振光
u
u
也叫面偏振光 偏振光 完全偏振光 线偏振光的图示
在纸面内振动 垂直纸面的振动
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振 粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
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: tgb in2/n1
2. 马吕斯定律: II0co2s
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
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
讨论：
a =0或a =1800时,
I2=I1光强最强
a=900或a=2700时,
I=0光强最弱
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
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。
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。
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偏光镜头 立体电影
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3、生物的生理机能与偏振光 人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼睛
对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，每 个复眼包含有6300个小眼，这些小眼能根据太阳的偏光确定太阳 的方位，然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无 误地把它的同类引到它所找到的花丛。
《光的偏振》
教学目标
１、横波与偏振现象 ２、光源的偏振状态
（１）线偏振光； （２）自然光 ３、偏振光的获取 ４、偏振光的应用
（1）汽车车灯；（2）观看立体电影 （3）生物的生理机能与偏振光
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
方法： （1）用起偏器获取偏振光 粤教版高中物理选修-光的衍射和偏振
检
偏
起偏器
检偏器
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方法： （2）布儒斯特定律
1.一般入射ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的情况 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
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中 有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航，因而不会迷路。
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粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
橱窗设计
（A） 玻璃门表面的 反光很强
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
（B）
用偏光镜减弱 了反射偏振光
（C）
用偏光镜消除了 反射偏振光 使 玻璃门内的人物 清晰可见
2．自然光
普通光源发光：
在垂直传播方向的平面内
各个方向的光振动全有
各个振动方向的强度相等
乱
是各个振动 的无规混杂
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
三、偏振光的获取
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
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粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
2.特殊入射角的情况
入射角满足
i0
t g1
n2 n1
(起偏角或布儒斯特角 )
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
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粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
3、布儒斯特定律
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。
光在两各向同性介质表面入射时
如果入射角与两介质折射率存在下述关系
i0
tg 1
n2 n1
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
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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。
只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题 如何检验光的横波性呢？---用偏振片检验
通光方向 P
通
不通
形象说明偏 振片的原理 通光方向
腰横别扁担进不了城门
二、光源的偏振状态
1. 线偏振光
u
u
也叫面偏振光 偏振光 完全偏振光 线偏振光的图示
在纸面内振动 垂直纸面的振动
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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: tgb in2/n1
2. 马吕斯定律: II0co2s
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
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讨论：
a =0或a =1800时,
I2=I1光强最强
a=900或a=2700时,
I=0光强最弱
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
粤教版高中物理选修- 光的衍射和偏振
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。