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第六節(jié),光的偏振,第十三章光,1、引入：,在縱波中，振動方向總是跟波的傳播方向在同一直線上．在橫波中，振動方向總是垂直于波的傳播方向，但不同的橫波，振動方向可以不同．例如一列橫波沿水平方向傳播，質點在豎直平面內可能沿著上下方向振動，也可能沿著左右方向振動，也可能沿著任何其他方向振動．當然，對于一個確定的橫波，它的振動方向是確定的．,2、實驗：,取一根軟繩，一端固定在墻上，手持另一端上下抖動，就在軟繩上形成一列橫波.,現在，讓軟繩穿過一塊帶有狹縫的木板，如果狹縫與振動方向平行，則振動可以通過狹縫傳到木板的另一側（圖甲）．如果狹縫與振動方向垂直，則振動就被狹縫擋住而不能向前傳播（圖乙）．,如果將這根繩換成細軟的彈簧，前后推動彈簧形成縱波，則無論狹縫怎樣放置，彈簧上的縱波都可以通過狹縫傳播到木板的另一側（如下圖）．,受上面實驗的啟發(fā)，我們可以利用類似的實驗來判斷光波是橫波還是縱波．,偏振片由特定的材料制成，它上面有一個特殊的方向（叫做透振方向），只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片．偏振片對光波的作用就像上圖中的狹縫對于機械波的作用一樣．現在利用偏振片代替上面的帶有狹縫的木板，來做光學實驗．,點擊下圖觀看動畫演示,當只有一塊偏振片時，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片，透射光的強度不變．,當兩塊偏振片的透振方向平行時，透射光的強度最大，但是，比通過一塊偏振片時要弱．,當兩塊偏振片的透振方向垂直時，透射光的強度最弱，幾乎為零.,3、產生上述現象的原因,1、太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同．這種光叫做自然光.,2、自然光通過第一個偏振片（叫做起偏器）之后，只有振動方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過．也就是說，通過第一個偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動．這種光叫做偏振光．,橫波只沿著某一個特定的方向振動，稱為波的偏振．只有橫波才有偏振現象．,3、通過第一個偏振片的偏振光再通過第二個偏振片（稱為檢偏器）時，如果兩個偏振片的透振方向平行，那么，通過第一個偏振光的振動方向跟第二個偏振片的透振方向平行，透射光的強度最大．,4、如果兩個偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振動方向跟第二個偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通過第二個偏振片，透射光的強度為零．,所以，光是一種橫波．,4.偏振現象的應用,下一章我們會知道，光是電磁波,電磁波是橫波，電磁波中電場強度E和磁感應強度B的振動方向都與電磁波的傳播方向垂直．實驗指出，光波的感光作用和生理作用等主要是由電場強度E所引起的，因此常將E的振動稱為光振動．在與光波傳播方向垂直的平面內，光振動的方向可以沿任意的方向．光振動沿各個方向均勻分布的光就是自然光．光振動沿著特定方向的光就是偏振光．,光的偏振現象并不罕見．除了從光源（如太陽、電燈等）直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光，都是偏振光．自然光射到兩種介質的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光與折射光之間的夾角恰好是90，這時，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．,光的偏振現象有很多應用．如在拍攝日落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里的陳列物的照片時，由于水面或玻璃表面的反射光的干擾，常使景像不清楚．如果在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景像清晰．,偏振現象的應用：拍攝,偏振現象的應用：液晶顯示,液晶顯示器是一個由上下兩片導電玻制成的液晶盒，盒內充有液晶，四周用密封材料——膠框密封，盒的兩個外側貼有偏光片。,偏振現象的應用：液晶顯示,如果有光線進入,通過第一個偏振片后，將被液晶分子逐漸改變偏振方向.由于光線沿著分子排列的方向傳播，光線最終將從另一端射出．如果兩玻璃板之間加上電壓，分子排列方向將與電場方向平行，光線由于不能扭轉將不會通過第二個極板．,偏振現象的應用：液晶顯示,液晶顯示器就是利用這一特性，在上下兩片柵欄相互垂直的偏光板之間充滿液晶，利用電場控制液晶的轉動．不同的電場大小就會形成不同的灰階亮度．,小結：,光波是一種橫波.偏振光會發(fā)生偏振現象,鄭州代懷孕,