光的偏振打印版.doc

光的偏振一、 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，但不能由此确定光究竟是横波还是纵波偏振现象: 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，但不同的横波，振动方向可以不同例如一列横波沿水平方向传播，质点在竖直平面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振动当然，对于一个确定的横波，它的振动方向是确定的这是横渡与纵波的区别我们可以利用这种区别来判断某种波是横波，还是纵波先来看机械波的实验实验：取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波，质点在竖直平面内沿着上下方向振动如果手持绳的一端左右抖动，会在绳上形成另一列横波，质点在竖直平面内沿着左右方向振动现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）如果狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，则无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（图丙）机械波是横波还是纵波，我们可以根据观察来判断，似乎不需要用这个实验来判断可是受这个实验的启发，我们可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的木板，来做光学实验偏振片由特定的材料制成，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偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样我们来看下面的实验实验2如图甲所示，让太阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧进行观察，可以看到偏振片是透明的以光的传播方向为轴旋转偏振片P，透射光的强度不变说明垂直于传播方向上沿一切方向振动的光沿着各个方向振动的光波的强度都相同。偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，观察通过两块偏振片的透射光当Q与P的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱（图乙）当Q与P的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零（图丙）怎样解释上面的实验呢？如果光波是纵波，是不会发生上面的现象的太阳、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（如图）自然光通过偏振片P（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过也就是说，通过偏振片P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横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振只有横波才有偏振现象自然光通过偏振片P的偏振光再通过偏振片Q（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过P的偏振光的振动方向跟偏振片Q的透振方向平行，透射光的强度最大；如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟偏振片Q的透振方向垂直，偏振光不能通过Q，透射光的强度为零这跟图所示的机械波的情形类似上面的实验表明，光是一种横波其实，知道了光是电磁波，就容易理解光是横波了电磁波是横波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(完全偏振)，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（图）完全偏振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练习1、在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则( )(A)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强。(B)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱。(C)干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱。(D)无干涉条纹。2、两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动180时，透射光强度发生的变化为( )(A) 光强单调增加。(B) 光强单调减小。(C) 光强先增加，后又减小至零。(D) 光强先增加，后减小，再增加。(E) 光强先增加，后减小，再增加，再减小至零。3、一束平行的自然光以60的入射角由空气入射到平板玻璃表面上，反射光为完全偏振光，则知( )(A) 折射光的折射角为