高中物理：13.6《光的偏振》课件(新人教版选修3-4)

形象说明偏 振片的原理 通光方向
腰横别扁担进 不了城门
• 如果将这根绳换成细软的弹簧，前 如果将这根绳换成细软的弹簧， 后推动弹簧形成纵波，则无论狭 缝怎样放置， 缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以 通过狭缝传播到木板的另一侧（ 通过狭缝传播到木板的另一侧（如 下图）． 下图）．
受上面实验的启发， 受上面实验的启发，我们可以利 用类似的实验来判断光波是横波还 用类似的实验来判断光波是横波还 是纵波? 是纵波? • 偏振片由特定的材料制成，它上面有一 偏振片由特定的材料制成 由特定的材料制成， 个特殊的方向（叫做透振方向），只有 个特殊的方向（叫做透振方向），只有 透振方向）， 振动方向与透振方向平行的光波才能通 过偏振片． 过偏振片．偏振片对光波的作用就像上 图中的狭缝对于机械波的作用一样． 图中的狭缝对于机械波的作用一样． • 现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的 木板，来做光学实验． 木板，来做光学实验．
一、偏振现象
• 取一根软绳，一 取一根软绳， 端固定在墙上， 端固定在墙上， 手持另一端上下 抖动， 抖动，就在软绳 上形成一列横波. 现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板， 现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板， 如果狭缝与振动方向平行， 如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通 过狭缝传到木板的另一侧（图甲）． ）．如果 过狭缝传到木板的另一侧（图甲）．如果 狭缝与振动方向垂直， 狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡 住而不能向前传播（图乙）． 住而不能向前传播（图乙）．
分析： 分析：起偏器和检偏器的偏振 方向垂直时，没有光通过； 方向垂直时，没有光通过；偏 振方向平行时， 振方向平行时，光强度达到最 大当其中一个偏振片转动180 大当其中一个偏振片转动180 度的过程中， 度的过程中，两偏振片的方向 由垂直到平行再到垂直， 由垂直到平行再到垂直，所以 通过的光先增强，又减小到零， 通过的光先增强，又减小到零， 选项A 选项A正确．
二、偏振现象的应用
光的偏振现象有很多应用． 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、 日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃 橱窗里的陈列物的照片时， 橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻 璃表面的反射光的干扰， 璃表面的反射光的干扰 ， 常使景像不清 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，就可以减弱反射光而使景像清晰． 垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰．
玻璃门表 玻璃门表 面的反光 面的反光 很强
用偏光镜 减弱了反 减弱了反 射偏振光
用偏光镜消除 用偏光镜消除 了反射偏振光 使玻璃门内的 人物清晰可见
不加偏振片 拍摄， 拍摄，橱窗 中景物模糊 不清
加偏振片 拍摄， 拍摄，景 物变清晰
偏光镜头
立体电影
例 两个偏振片紧靠在一起将它们放在 一盏灯的前面以致没有光通过． 一盏灯的前面以致没有光通过．如果将 其中的一片旋转180 180度 在旋转过程中， 其中的一片旋转180度，在旋转过程中， 将会产生下述的哪一种现象（ 将会产生下述的哪一种现象（ ） 透过偏振片的光强先增强， A、透过偏振片的光强先增强，然后 又减少到零 透过偏振片的光强光增强， B、透过偏振片的光强光增强，然后 减少到非零的最小值 C、透过偏振片的光强在整个过程中 都增强 透过偏振片的光强先增强， D、透过偏振片的光强先增强，再减 弱，然后又增强
产生上述现象的原因： 产生上述现象的原因：
1、太阳、电灯等普通ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源发出的光， 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 振动的光， 波的强度都相同．这种光叫做自然光 波的强度都相同．这种光叫做自然光 .
2、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏 自然光通过第一个偏振片（ 之后， 器）之后，只有振动方向跟偏振片的透 振方向一致的光波才能通过．也就是说， 振方向一致的光波才能通过．也就是说， 通过第一个偏振片的光波， 通过第一个偏振片的光波，在垂直于传 播方向的平面上， 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 偏振光． 向振动．这种光叫做偏振光．
如果两个偏振片的透振方向垂直， 4、如果两个偏振片的透振方向垂直， 那么， 那么 ， 偏振光的振动方向跟第二 个偏振片的透振方向垂直 垂直， 个偏振片的透振方向 垂直 ， 偏振 光不能通过第二个偏振片， 光不能通过第二个偏振片 ， 透射 光的强度为零． 光的强度为零．
所以，光是一种横波． 所以，光是一种横波．
再见
第十三章 光
第六节 光的偏振
复习： 复习：
• 在纵波中，振动方向总是跟波的传播 在纵波中， 方向在同一直线上．在横波中， 方向在同一直线上．在横波中，振动 方向总是垂直于波的传播方向， 方向总是垂直于波的传播方向，但不 同的横波，振动方向可以不同． 同的横波，振动方向可以不同． • 例如一列横波沿水平方向传播，质点 例如一列横波沿水平方向传播， 在竖直平面内可能沿着上下方向振动， 在竖直平面内可能沿着上下方向振动， 也可能沿着左右方向振动， 也可能沿着左右方向振动，也可能沿 着任何其他方向振动． 着任何其他方向振动． • 当然，对于一个确定的横波，它的振 当然，对于一个确定的横波， 动方向是确定的． 动方向是确定的．
横波只沿着某一 个特定的方向 振动，称为波 的偏振．只有 横波才有偏振 现象． 现象．
3 、 通过第一个偏振片的偏振光再通 过第二个偏振片（称为检偏器 检偏器） 过第二个偏振片（称为检偏器）时， 如果两个偏振片的透振方向平行， 如果两个偏振片的透振方向平行， 那么， 那么，通过第一个偏振光的振动方 向跟第二个偏振片的透振方向平行 平行， 向跟第二个偏振片的透振方向平行， 透射光的强度最大． 透射光的强度最大．
光的偏振现象并不罕见．除了从光源 光的偏振现象并不罕见． 如太阳、电灯等）直接发出的光以外， （如太阳、电灯等）直接发出的光以外， 我们通常看到的绝大部分光 ， 都是偏振 自然光射到两种介质的界面上， 光．自然光射到两种介质的界面上，如果 光入射的方向合适， 光入射的方向合适，使反射光与折射光之 间的夹角恰好是90 90° 这时， 间的夹角恰好是90° ，这时，反射光和折 射光就都是偏振的， 射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂 直．
• 当只有一块偏振片时， 当只有一块偏振片时， 以光的传播方向为轴 旋转偏振片， 旋转偏振片，透射光 的强度不变． 的强度不变． 当两块偏振片的透振方 向平行时， 向平行时，透射光的强 度最大，但是， 度最大，但是，比通过 一块偏振片时要弱． 一块偏振片时要弱． 当两块偏振片的透振方 向垂直时， 向垂直时，透射光的强 度最弱，几乎为零. 度最弱，几乎为零.