第十三章光第6節光的偏振

學習目標1.知道光的偏振現象，知道只有橫波才有偏振現象。2.了解偏振光和自然光的區別，知道偏振光的一些應用。3.通過光的偏振現象證明光是橫波。問題提出問題思考1：光的干涉和衍射證明了光是一種波。那么，光是橫波還是縱波？問題思考2：橫波和縱波中質點的振動方向特點有什么不同？橫波：振速方向與波速垂直縱波：振速方向與波速在同一直線上機械橫波與縱波的區別機械波穿過狹縫不同的橫波振動方向可能不同類比實驗分析一、自然光新課內容垂直于光的傳播方向上，包含著一切振動方向的光,而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。這種光稱為“自然光”。二、光的偏振現象新課內容實驗1:讓光源的光通過一片偏振片結論:只有振動方向與透振方向平行的光才能通過狹縫起偏器自然光自然光通過旋轉的起偏器，光強不變二、光的偏振現象新課內容

受上面實驗的啟發，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。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．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.起偏器自然光自然光通過旋轉的起偏器，光強不變自然光自然光通過旋轉的起偏器，光強不變起偏器自然光自然光通過旋轉的起偏器，光強不變起偏器自然光自然光通過旋轉的起偏器，光強不變偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定的方向振動的光叫做偏振光。起偏器實驗2:讓光源的光通過兩片偏振片(起振器，檢偏器)起偏器自然光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發生變化檢偏器起偏器自然光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發生變化檢偏器起偏器自然光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發生變化檢偏器起偏器自然光偏振光通過旋轉的檢偏器，光強發生變化檢偏器結論:兩偏振片的透振方向相互垂直時,光強為零現象：光通過第一片偏振片后再轉動第二片偏振片,光的強弱會發生變化。結論：光有偏振現象，說明光是橫波。

1.自然光:由光源(太陽、電燈等）直接發光而來。特點：包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光,且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。三、自然光與偏振光的區別新課內容2.偏振光:在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定的方向振動的光叫做偏振光。起偏器自然光偏振光三、自然光與偏振光的區別新課內容（1）我們通常看到的絕大部分光，都是不同程度的偏振光。（2）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。（3）入射角變化時偏振的程度也有變化。說明：●如在拍攝日落時水面下的景物、池中的游魚四、偏振現象的應用新課內容用偏光鏡消除了反射偏振光使玻璃門內的人物清晰可見玻璃門表面的反射光很強，里面的人物不清晰櫥窗設計●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．四、偏振現象的應用新課內容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．四、偏振現象的應用---液晶顯示新課內容液晶顯示電極反光板電極液晶偏振片偏振片上下兩極板沒有電壓（液晶有旋光性）自然光通過第一塊偏振片成為偏振光上下兩極板有一定大小的電壓（液晶無旋光性）有出射光線無出射光線自然光無無液晶顯示器是一個由上下兩片導電玻璃制成的液晶盒，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：液晶顯示汽車車燈:汽車夜間在公路上行駛與對面的車輛相遇時，為了避免雙方車燈的眩目，司機都關閉大燈，只開小燈，放慢車速，以免發生車禍。如駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩都裝有偏振片，而且規定它們的偏振化方向都沿同一方向并與水平面成45度角，那么，司機從前窗只能看到自已的車燈發出的光，而看不到對面車燈的光，這樣，汽車在夜間行駛時，即使不要熄燈，也不減速，仍可以保證安全行車。

另外，在陽光充足的白天駕駛汽車，從路面或周圍建筑物的玻璃上反射過來的耀眼的陽光，常會使眼睛睜不開。由于光是橫波，所以這些強烈的來自上空的散射光基本上是水平方向振動的。因此，只需帶一副只能透射豎直方向偏振光的偏振太陽鏡便可擋住部分的散射光。

未裝偏振照明燈的情景安裝偏振照明燈的情景觀看立體電影:在拍攝立體電影時，用兩個攝影機，兩個攝影機的鏡頭相當于人的兩只眼睛，它們同時分別拍下同一物體的兩個畫像，放映時把兩個畫像同時映在銀幕上。如果設法使觀眾的一只眼睛只能看到其中一個畫面，就可以使觀眾得到立體感。為此，在放映時，兩個放像機每個放像機鏡頭上放一個偏振片，兩個偏振片的偏振化方向相互垂直，觀眾戴上用偏振片做成的眼鏡，左眼偏振片的偏振化方向與左面放像機上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向與右面放像機上的偏振化方向相同，這樣，銀幕上的兩個畫面分別通過兩只眼睛觀察，在人的腦海中就形成立體化的影像了。

偏光鏡頭立體電影偏振的應用——立體電影

我們人類的眼睛在觀察一個三維物體時，由于兩眼水平分開在兩個不同的位置上，所觀察到的物體圖像是不同的，它們之間存在著一個像差，由于這個像差的存在，通過人類的大腦，我們可以感到一個三維世界的深度立體變化，這就是所謂的立體視覺原理。

只有橫波才有偏振現象自然光偏振光光振動光的偏振現象說明光是橫波實驗中起偏器、檢偏器的作用5.光的偏振現象的應用本課小結結束1.如圖所示，讓太陽光通過遮光板M

中的小孔S，在M的右方放一偏振片P，P

的右方再放一光屏Q

，現以光的傳播方向為軸逐漸旋轉偏振片P，關于屏Q上光的亮度變化情況，下列說法中正確的是（）A、先變亮后變暗B、先變暗后變亮C、亮度不變D、光先變暗后變亮，再變暗，再變亮QPMSc練習2.兩個偏振片緊靠在一起將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過．如果將其中的一片旋轉180度，在旋轉過程中，將會產生下述的哪一種現象（）A.透過偏振片的光強先增強，然后又減少到零B.透過偏振片的光強光增強，然后減少到非零的最小值C.透過偏振片的光強在整個過程中都增強D.