2020 人教版 高中物理选修3-4 13．6光的偏振课件（共33张PPT）

(共33张PPT)
问题：光的干涉和衍射说明光具有波动性，但光波是横波还是纵波呢？
如何判断某种波是横波，还是纵波？
据此可以判断某种波是横波，还是纵波。
不同的横波振动方向可能不同
在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上.
在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向.
　
（2）自然光特点：
普通光源发光：
在垂直传播方向的平面内
各个方向的光振动全有
各个振动方向的强度相等
（1）太阳、电灯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，这种光叫自然光。
自然光
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检偏器
线偏振光
偏振片P
明
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自然光
线偏振光
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演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
自然光
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偏振片P
明
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自然光
线偏振光
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演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
自然光
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线偏振光
偏振片P
明
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自然光
线偏振光
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演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
自然光
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线偏振光
偏振片P
明
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自然光
线偏振光
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演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
自然光
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自然光
线偏振光
偏振片P
明
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自然光
线偏振光
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演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
自然光
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检偏器
偏振片P
明
自然光
线偏振光
线偏振光
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自然光
线偏振光
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演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
现象：偏振片旋转过程中透射光的强度不变
图甲是一列横波.当这列横波穿过两个带有狭缝
的木板时, 狭缝的方向与波的振动方向相同,
横波可以穿过。

当我们将后一块木板旋转900以后,我们发现这时
横波就不能再通过了。
我们把这种现象称为横波的偏振现象。
1．定义：偏振现象------在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的
方向振动的波叫波的偏振现象。
2．只有横波才有偏振现象
一、横波的偏振现象
横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，
这就是横波与纵波的一个区别。
因此我们要判断一列波是横波还是纵波，
只要看它能否发生偏振现象就可以啦!
图乙是一列纵波，以这列纵波的传播方向为轴，
无论我们怎么旋转第二块木板，纵波都能通过。
也就是说纵波不发生偏振现象。
3．纵波不发生偏振现象
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起偏器P
检偏器Q
自然光
线偏振光
偏振片
偏振片
演示实验（2）：偏振光通过旋转的
检偏器，光强发生变化
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
演示实验（2）：偏振光通过旋转的
检偏器，光强发生变化
偏振片：一种由高分子薄膜制成的光学器件，每个偏振片都有一个特定的
方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫做
“透振方向”。

1．观察光的偏振现象要用偏振片
线偏振光的图示
二、光的偏振现象
光的偏振现象并不罕见。除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出
的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光。
自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光
与折射光之间的夹角恰好是90°，这时反射光和折射光就都是偏振的，
并且偏振方向互相垂直。
2．光是一种横波
光的偏振现象有很多应用。如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、
玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，
常使景像不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振
方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰。
三、偏振现象的应用
液晶显示
上下两极板没有电压（液晶有旋光性）
自然光通过第一块偏振片成为偏振光
上下两极板有一定大小的电压
（ 液晶无旋光性）
有
出
射
光
线
无
出
射
光
线
无
无
汽车车灯:
因此，只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。
观看立体电影:
在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。在放映时，两个放像机每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。
光的偏振
（一）光的偏振
2、光偏振的实验演示
1、机械波的偏振
（2）横波具有偏振现象，纵波不具有这样的特性。这就是横波与纵波的区别
3、光具有偏振说明：
(1)自然光通过一个偏振片
(2)偏振光通过旋转的检偏器
结论
（1）横波只沿着某一个特定的方向振动这种现象称为波的偏振。
旋转偏振片P的过程中，透射光的强度不变。
光强发生变化，两片相垂直时透射光的强度最弱。
光是一种横波
4、常见光的偏振现象及应用
知识小结
自然光：太阳、电灯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，这种光叫做自然光。
偏振光：自然光通过偏振片时，只有振动方向跟偏振片的透射方向一致时的光波才能通过，也就是说，通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，这种光叫做偏振光。
偏振片（也叫起偏器或检偏器）：由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。
（1）除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，通常看到的绝大多数是反射、折射光是偏振光。
自然光射到两种介质的界面时，当反射光与折射光之间的夹角为900，反射光与折射光就都是偏振光，并且两偏振方向互相垂直。
例1：在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则（ ）
A、光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减小
B、光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大
C、干涉条纹消失，光屏上一片黑暗
D、干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上。

C
例2：对光的偏振，以下认识哪些是正确的（ ）
A、振动方向只在某一个平面内的光是偏振光
B、从电灯等光源直接出来的光本身就是偏振光
C、转动偏振片去看电灯光，看到透射光亮度无变化，说明透射光不是偏振光
D、光的偏振现象使人们认识到光是一种横波。
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偏振光的种类
线偏振光：让自然光通过一个起偏振器件后，只有一个方向的偏振光能够通过这个器件，我们就得到了线偏振光。线偏振光的振动方向是确定的。
部分偏振光：如果线偏振光中混有一部分自然光，也就是说，这种光包含着各种方向的偏振光，而在某一方向的上体现出偏振的优势。这就是部分偏振光。
知识拓展
园偏振光：这种光的偏振方向是有规律的旋转着的。而光矢量在旋转过程中的强度是保持一定的。也就是光矢量是沿着一个园旋转的。这就是园偏振光。在我们的观察时间段中平均后，园偏振光看上去是与自然光一样的。但是园偏振光的偏振方向是按一定规律变化的，而自然光的偏振方向变化是随机的，没有规律的。
椭园偏振光：这种光的偏振方向也是在规律的旋转着的，但是它的光矢量在旋转过程中强度也在变化。也就是光矢量是沿着一个椭园旋转的。椭园偏振光在观察时间段里平均后的结果与部分偏振光相似。但是与部分偏振光不同，它的偏振方向以及光矢量的大小是按一定规律变化的。