為什么我們看到的光絕大部分是偏振光?
偏振光
偏振光(Polarization)
光是一種電磁波,電磁波是橫波。而振動(dòng)方向和光波前進(jìn)方向構(gòu)成的平面叫做振動(dòng)面,光的振動(dòng)面只限于某一固定方向的,叫做平面偏振光或線偏振光。通常光源發(fā)出的光,它的振動(dòng)面不只限于一個(gè)固定方向而是在各個(gè)方向上均勻分布的。這種光叫做自然光。光的偏振性是光的橫波性的最直接,最有力的證據(jù),光的偏振現(xiàn)象可以借助于實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行觀察,P1、P2是兩塊同樣的偏振片。通過一片偏振片p1直接觀察自然光(如燈光或陽光),透過偏振片的光雖然變成了偏振光,但由于人的眼睛沒有辨別偏振光的能力,故無法察覺。如果我們把偏振片P1的方位固定,而把偏振片P2緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng),就可發(fā)現(xiàn)透射光的強(qiáng)度隨著P2轉(zhuǎn)動(dòng)而出現(xiàn)周期性的變化,而且每轉(zhuǎn)過90°就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度從最大逐漸減弱到最暗;繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)P2則光強(qiáng)又從接近于零逐漸增強(qiáng)到最大。由此可知,通過P1的透射光與原來的入射光性質(zhì)是有所不同的,這說明經(jīng)P1的透射光的振動(dòng)對(duì)傳播方向不具有對(duì)稱性。自然光經(jīng)過偏振片后,改變成為具有一定振動(dòng)方向的光。這是由于偏振片中存在著某種特征性的方向,叫做偏振化方向,偏振片只允許平行于偏振化方向的振動(dòng)通過,同時(shí)吸收垂直于該方向振動(dòng)的光。通過偏振片的透射光,它的振動(dòng)限制在某一振動(dòng)方向上,我們把第一個(gè)偏振片P1叫做“起偏器”,它的作用是把自然光變成偏振光,但是人的眼睛不能辨別偏振光。必須依靠第二片偏振片P2去檢查。旋轉(zhuǎn)P2,當(dāng)它的偏振化方向與偏振光的偏振面平行時(shí),偏振光可順利通過,這時(shí)在P2的后面有較亮的光。當(dāng)P2的偏振方向與偏振光的偏振面垂直時(shí),偏振光不能通過,在P2后面也變暗。第二個(gè)偏振片幫助我們辨別出偏振光,因此它也稱為“檢偏器”。
n 前言
干涉和衍射—光的波動(dòng)性
偏振—光是橫波
光的偏振現(xiàn)象
偏振元件
應(yīng)用
n 光的矢量性 —光是橫波
K為波面的法線方向,S為光波的能量傳播方向。
在各向同性的介質(zhì)中S與K同向。在各向異性的介質(zhì)中S與K不同向。
自然光 線偏振光
部分偏振光 圓偏振光 橢圓偏振光
部分偏振度定義
橢圓偏振光的形成(兩個(gè)互相垂直的振動(dòng)的合成)
橢圓方程式
改變光的偏振態(tài)的方法
1、利用偏振片
2、利用反射現(xiàn)象
3、利用雙折射晶體
n 光的散射
利用偏振片產(chǎn)生偏振光
馬呂斯定律(1809年)和消光現(xiàn)象
菲涅耳公式
布魯斯特角:
利用布儒斯特角產(chǎn)生偏振光
全反射時(shí)光的偏振態(tài)的改變
反射波的振幅比可以改寫為:
當(dāng)入射角大于或等于臨界角sin-1(n)時(shí)
全反射時(shí)的相位改變
菲涅耳棱體
n 晶體光學(xué)
八年級(jí)物理的透鏡的知識(shí)總結(jié)?
透鏡及其應(yīng)用 1. 中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡,邊緣厚中間薄的透鏡叫凹透鏡。通過光心的光線不改變傳播方向。 2. 凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn),焦點(diǎn)到光心距離叫做焦距。凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)。 3. 凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。 4. 三條特殊光線:①過光心的光線不改變傳播方向。②平行于主光軸的光線經(jīng)折射后過焦點(diǎn),對(duì)凹透鏡來說,它的焦點(diǎn)是虛焦點(diǎn),是折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)③過焦點(diǎn)的光線經(jīng)折射后與主光軸平行。對(duì)凹透鏡來說是虛焦點(diǎn),是入射光線的正向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)。 5. 照相機(jī)的鏡頭是個(gè)凸透鏡,調(diào)焦環(huán)的作用是調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離,拍近景時(shí),鏡頭往前伸,拍遠(yuǎn)景時(shí),鏡頭往后縮,光圈控制進(jìn)入光的多少,快門控制暴光時(shí)間。 6.凸透鏡成像規(guī)律 物 距(u) 成像的性質(zhì) 像物位置 像 距( v ) 應(yīng) 用 u > 2f 倒立 縮小 實(shí)像 透鏡兩側(cè) f < v <2f 照相機(jī) u = 2f 倒立 等大 實(shí)像 透鏡兩側(cè) v = 2f f < u <2f 倒立 放大 實(shí)像 透鏡兩側(cè) v > 2f 幻燈機(jī) u = f 不 成 像 u < f 正立 放大 虛像 透鏡同側(cè) v > u 放大鏡 凸透鏡成像規(guī)律口決記憶法 口決一: “一焦分虛實(shí),二焦分大??;虛像同側(cè)正;實(shí)像異側(cè)倒,物遠(yuǎn)像變小” 口決二: 凸透鏡,本領(lǐng)大,照相、幻燈和放大;二倍焦外倒實(shí)小,二倍焦內(nèi)倒實(shí)大; 若是物放焦點(diǎn)內(nèi),像物同側(cè)虛像大;一條規(guī)律記在心,物近像遠(yuǎn)像變大。 7.眼睛好象一架照相機(jī),晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。明視距離為25cm。遠(yuǎn)視眼能看清遠(yuǎn)處的物體而看不清近處的物體,晶狀體太薄,成像在視網(wǎng)膜之后;近視眼能看清近處而看不清遠(yuǎn)處的物體,晶狀體太厚,成像在視網(wǎng)膜只前。 8.近視眼應(yīng)該帶凹透鏡,遠(yuǎn)視眼應(yīng)該帶凸透鏡。眼鏡的度數(shù)=100×焦度 焦度=1/f 9.望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡,目鏡相當(dāng)于放大鏡,物鏡相當(dāng)于照相機(jī)鏡頭。顯微鏡的目鏡和物鏡也是凸透鏡,目鏡相當(dāng)于放大鏡,物鏡相當(dāng)于投影儀鏡頭