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课件网) 光的干涉和衍射现象都清楚地表明光是一种波 光波是横波还是纵波呢 本节我们将学习光的偏振现象 1.偏振现象 实验一:横波的偏振现象 如图所示,将细绳穿过一块纸板,固定细绳的一端,手持另一端上下振动,形成绳波。 当纸板的狭缝与绳波质点的振动方向一致时,绳波不受阻碍地向前传播。 但当纸板的狭缝与绳波质点的振动方向垂直时,绳波受阻碍而不能通过狭缝。 这种现象只有横波才会出现。 若将绳换成弹并让其一端振动形成纵波,由于弹簧中质点振动的方向与传播方向在一条直线上,不论狭缝的方向如何,纵波都能向前传播。 横波的振动方向垂直于波的传播方向,振动方向与传播方向构成一个平面(振动面),横波还存在各种可能的振动面,如形成绳波的波源振动方向不同,形成波的振动面可能竖直、水平、倾斜。如果横波只沿着某一特定的方向振动,就会出现波的偏振,这是只有横波才有的特性。 因为纵波的振动方向与传播方向始终在同一直线上, 所以纵波不会出现偏振现象。 光能否产生偏振现象呢 光的偏振实验 如图5-26所示,透过两块偏振片 P、Q观察日光或灯光。保持P不动,旋转 Q,观察光强的变化 2.什么是光的偏振现象 实验二:让光源的光通过一片偏振片 (※) 现象:偏振片无论如何转动,光线不会发生变化 结论:在垂直于光的传播方向的平面内, 光振动沿任意方向振动的强度相同. 实验三:让光源的光通过用两片偏振片(起振器,检偏器) 偏振光通过旋转的检偏器,光强发生变化 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 偏振片 偏振片 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 演示实验(2): 偏振光通过旋转的检偏器,光强发生变化 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 . . . . . 起偏器P 检偏器Q 自然光 线偏振光 两偏振片的偏振化方向相互垂直 光强为零 3.什么是自然光 自然光与偏振光的区别 自然光:由光源(太阳、电灯等)直接发光而来。 特点:包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,且各振动方向的光强相等。 偏振光:在垂直于传播方向的平面内,只沿某 一个方向振动的光。反射光都是偏振光。 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 偏振光 自然光通过偏振片后变为(线)偏振光 利用偏振片检验光线的偏振化程度 4.两个重要提示. · · · · · n1 n2 i0 i0 r0 线偏振光 · · S 起偏振角 · · 5.光的偏振现象的应用 拍摄水下的景物或玻璃展览橱窗中的成例品的照片(在照相机的镜头上加虑光片) 该现象与图 5-25 中绳波通过狭缝的现象十分相似。偏振片是只让某一方向振动的光通过的一种光学元件。通常把这个透光方向称为偏振片的透振方向。 偏振片的作用类似于图 5-25 中的狭缝。该现象表明,光是一种横波。 任何普通光源都是由大量原子、分子组成的,它们发出的光就是这些原子、分子发光的总和。 就单个原子的发光来说,它在各个瞬间所发光波的振动方向时刻在变化着。 而普通光源中的大量原子发光时又是互不相关的,从总体上来说,在垂直于传播方向的平面内,光波可沿任何方向振动,光振动在平面内的分布是大致均匀的,这样的光称为自然光(图 5-27)。 自然光通过偏振片后,只有振动方向与透振方向一致的那些光波才能完全通过,而振动方向与透振方向垂直的光波则完全不能通过。因此,让自然光通过偏振片,就能获得偏振光。这种光的振动方向与透振方向平行,也称为线偏振光。用于获得偏振光的偏振片称为起偏器。 为了检查通过起偏器的光是不是偏振光,可在起偏器后面再放一个偏 ... ...