光的偏振

我们知道光具有波动性，那么光波究竟是横波还是纵波呢？我们采用图示让大家认识物理规律。

一、偏振现象 

波有横波和纵波之分，光是横波还是纵波，是否所有的波都有偏振现象，日常生活中有哪些常见的偏振现象，对我们的生活有些什么样的影响，我们一起来学习和探讨。为了更好的理解和解释光的偏振现象，我们从直观、具体的机械波的分析入手。 

取一软绳和中间有一“狭缝”的硬纸板，使软绳从“狭缝”中穿过，调节狭缝的方向，第一次与绳波的振动方向相同，第二次与绳波的振动方向垂直，观察绳波经过狭缝后的现象。

现象：绳波的振动方向与狭缝的方向平行时，传播情况正常；振动方向与狭缝方向垂直时，绳波经过狭缝后消失。

结论：横波的振动方向与狭缝方向垂直时，波的传递受到影响，这种现象就是偏振现象，偏振是横波特有的现象。 

介绍偏振片：由特殊的材料制成，它上面有一个特殊的方向（透振方向）。只有振动方向与透振方向平行的光能够完全通过偏振片。振动方向与透振方向不垂直的光可以部分通过，振动方向与透振方向垂直的光，完全不能通过。 

二、光的偏振 

1：让太阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧进行观察透射光的强度。旋转偏振片，观察透射光的强度是否变化。

现象：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，透射光强度不变； 

2：偏振片P的后面再放一个偏振片Q，观察通过两个偏振片的透射光。什么时候最亮？什么时候最暗？ 

现象：当Q和P的透振方向平行时，透射光强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。当Q和P的透振方向垂直时，透射光强度最弱，几乎为零。实验现象分析： 

由于偏振片具有这样的性质：由特殊的材料制成，它上面有一个特殊的方向（透振方向）。只有振动方向与透振方向平行的光能够完全通过偏振片。振动方向与透振方向不垂直的光可以部分通过，振动方向与透振方向垂直的光，完全不能通过。

（1）自然光：在沿着光的传播方向上有沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光的强度都相同。这种光叫做自然光。 

（2）偏振光：自然光通过偏振片后，出现只沿着某一特定方向振动的光，这种光称为偏振光。

（3）光的偏振：偏振光只能通过透振方向与其振动方向不垂直的偏振片，不能通过透振方向与其振动方向垂直的偏振片，这种现象称为光波的偏振现象。

（4）光是一种横波。光波的电场强度矢量E称为光振动。光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E所引起的。 

三、偏振现象的应用 

1、3D电影 

观看视频：《3D电影的原理》 

观看“3D”电影时观众佩带的“3D”眼镜是专门设计和制造了适合于观看柱面电影的柱面偏振光眼镜（即“立体眼镜”）。使观众看到的影片左眼和右眼的图像不同，这样反映到人脑中的影像就是3D影像，从而创造置身其中的立体视觉空间。 

2、相机的偏振镜 

光的偏振现象并不罕见。除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角发生变化时，偏振的程度也发生变化。因此当我们直接观察、拍摄橱窗、水中的物体时，有些时候会图象不清、非常模糊，这些都是“光的偏振”惹的祸，只有合理地利用偏振片，我们才能看到清晰的影象。 

3、车灯玻璃和挡风玻璃 

通过图片介绍车灯车灯的巧妙设计，讲解光的偏振在汽车车灯上的巧妙应用。

4、偏振现象的应用：液晶显示 

液晶显示器就是利用这一特性，在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶，利用电场控制液晶的转动．不同的电场大小就会形成不同的灰阶亮度。

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