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(共30张PPT)
4.6 光的偏振 激光
（第1课时）
问题： 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
波分为纵波和横波
在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直。这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波．
不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“偏振现象”。一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜”的方向振动。横波的振动方向称为“偏振方向”。
一、偏振
让绳穿过一块带有狭缝的木板，先后将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置（图 1）。对于图 1甲的情形，绳上的横波能穿过狭缝，而对于图 1 乙的情形则不能。如图 2，在一条弹簧上传播的纵波，无论狭缝的取向如何，波都能穿过。
实验一：横波的偏振现象
只有横波有偏振现象
而纵波无偏振现象
---用偏振片检验
透振方向
通
不通
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是纵波．
问题：光的干涉和衍射现象说明光是一种波．那么，光波是横波还是纵波呢？
为此，利用“偏振片”代替上图中带有狭缝的木板来做光学实验。
观察光的偏振现象
如图 甲，让阳光或灯光通过偏振片 P，在 P 的另
一侧观察，可以看到偏振片是
透明的，只是透射光暗了一些。
以光的传播方向为轴旋转偏振
片 P，透射光的强度变化吗？
不变
为此，利用“偏振片”代替上图中带有狭缝的木板来做光学实验。
观察光的偏振现象
在偏振片 P 的后面再放置另一个偏振片 Q（图 乙），以光的传播方向为轴旋转偏振片 Q（图 丙），观察通
过两块偏振片的透射光的强度
变化。
乙图屏上光的强度比甲图弱
从乙图到丙图过程，屏上光的强度逐渐变弱
以上实验现象说明了光是横波
实验：
二、光的偏振
偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的光波①能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“透振方向”。偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样。
光是传播中的电磁场，即电磁波。“电磁波的振动方向”指的是其中电场的向。
二、光的偏振
实际上，太阳以及日光灯、发光二极管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波的强度都相同。这种光是“自然光”
自然光在通过偏振片 P 时，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光波才能顺利通过。也就是说，通过偏振片 P 的光波，在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动。这种光叫作偏振光
偏振片 P、Q 上的狭缝用来形象地表示它们的透振方向，真实的偏振片上没有这样的狭缝。
通过偏振片 P 的偏振光照射到偏振片 Q 时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过 P 的偏振光的振动方向与偏振片 Q 的透振方向一致，可以透过 Q（如图 乙）
如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟偏振片 Q 的透振方向垂直，不能透过 Q（如图丙）
点击下图观看动画演示
当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变．
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱．
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.
二、光的偏振
偏振光并不罕见。除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。
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（图 ），入射角变化时偏振的程度也有变化。
三、偏振现象的应用
三、偏振现象的应用
三、偏振光的应用
三、偏振光的应用
用偏光镜消除了反射偏振光使玻璃门内的人物清晰可见
玻璃门表面的反光很强
偏光镜
摄影
三、偏振现象的应用
三、偏振现象的应用
相机的偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响（右图）
三、偏振现象的应用
用偏光镜拍摄天空
三、偏振现象的应用
三、偏振现象的应用
用偏光镜拍摄水底景物
三、偏振现象的应用
汽车
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，即不用熄灯，也不用减速，可以保证安全行车。
三、偏振现象的应用
未装偏振片的情景
安装了偏振片的情景
安装偏振照明灯的情景
偏振片
偏振片
平板玻璃、电极、取向膜
液晶
旋光性
液晶显示
三、偏振现象的应用
偏振片
偏振片
平板玻璃、电极、取向膜
液晶
加电压旋光性消失
液晶显示器就是利用这一特性，在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶，利用电场控制液晶的转动．不同的电场大小就会形成不同的灰阶亮度．

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