光的偏振

我們知道光具有波動性，那么光波究竟是橫波還是縱波呢？我們采用圖示讓大家認識物理規(guī)律。

一、偏振現(xiàn)象 

波有橫波和縱波之分，光是橫波還是縱波，是否所有的波都有偏振現(xiàn)象，日常生活中有哪些常見的偏振現(xiàn)象，對我們的生活有些什么樣的影響，我們一起來學習和探討。為了更好的理解和解釋光的偏振現(xiàn)象，我們從直觀、具體的機械波的分析入手。 

取一軟繩和中間有一“狹縫”的硬紙板，使軟繩從“狹縫”中穿過，調節(jié)狹縫的方向，第一次與繩波的振動方向相同，第二次與繩波的振動方向垂直，觀察繩波經(jīng)過狹縫后的現(xiàn)象。

現(xiàn)象：繩波的振動方向與狹縫的方向平行時，傳播情況正常；振動方向與狹縫方向垂直時，繩波經(jīng)過狹縫后消失。

結論：橫波的振動方向與狹縫方向垂直時，波的傳遞受到影響，這種現(xiàn)象就是偏振現(xiàn)象，偏振是橫波特有的現(xiàn)象。 

介紹偏振片：由特殊的材料制成，它上面有一個特殊的方向（透振方向）。只有振動方向與透振方向平行的光能夠完全通過偏振片。振動方向與透振方向不垂直的光可以部分通過，振動方向與透振方向垂直的光，完全不能通過。 

二、光的偏振 

1：讓太陽光或燈光通過偏振片P，在P的另一側進行觀察透射光的強度。旋轉偏振片，觀察透射光的強度是否變化。

現(xiàn)象：可以看到偏振片是透明的。以光的傳播方向為軸旋轉偏振片P，透射光強度不變； 

2：偏振片P的后面再放一個偏振片Q，觀察通過兩個偏振片的透射光。什么時候最亮？什么時候最暗？ 

現(xiàn)象：當Q和P的透振方向平行時，透射光強度最大，但是，比通過一塊偏振片時要弱。當Q和P的透振方向垂直時，透射光強度最弱，幾乎為零。實驗現(xiàn)象分析： 

由于偏振片具有這樣的性質：由特殊的材料制成，它上面有一個特殊的方向（透振方向）。只有振動方向與透振方向平行的光能夠完全通過偏振片。振動方向與透振方向不垂直的光可以部分通過，振動方向與透振方向垂直的光，完全不能通過。

（1）自然光：在沿著光的傳播方向上有沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光的強度都相同。這種光叫做自然光。 

（2）偏振光：自然光通過偏振片后，出現(xiàn)只沿著某一特定方向振動的光，這種光稱為偏振光。

（3）光的偏振：偏振光只能通過透振方向與其振動方向不垂直的偏振片，不能通過透振方向與其振動方向垂直的偏振片，這種現(xiàn)象稱為光波的偏振現(xiàn)象。

（4）光是一種橫波。光波的電場強度矢量E稱為光振動。光波的感光作用和生理作用主要是由電場強度E所引起的。 

三、偏振現(xiàn)象的應用 

1、3D電影 

觀看視頻：《3D電影的原理》 

觀看“3D”電影時觀眾佩帶的“3D”眼鏡是專門設計和制造了適合于觀看柱面電影的柱面偏振光眼鏡（即“立體眼鏡”）。使觀眾看到的影片左眼和右眼的圖像不同，這樣反映到人腦中的影像就是3D影像，從而創(chuàng)造置身其中的立體視覺空間。 

2、相機的偏振鏡 

光的偏振現(xiàn)象并不罕見。除了從太陽、電燈等光源直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木質桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光，入射角發(fā)生變化時，偏振的程度也發(fā)生變化。因此當我們直接觀察、拍攝櫥窗、水中的物體時，有些時候會圖象不清、非常模糊，這些都是“光的偏振”惹的禍，只有合理地利用偏振片，我們才能看到清晰的影象。 

3、車燈玻璃和擋風玻璃 

通過圖片介紹車燈車燈的巧妙設計，講解光的偏振在汽車車燈上的巧妙應用。

4、偏振現(xiàn)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。

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