高中物理光的偏振在生活中运用

光的偏振原理?

光的偏振原理?

光的偏振(polarizationoflight)振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。只有横波才能产生偏振现象,故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内,包含一切可能方向的横振动,且平均说来任一方向上具有相同的振幅,这种横振动对称于传播方向的光称为自然光(非偏振光)。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。
  1、线偏振光
  在光的传播过程中,只包含一种振动,其振动方向始终保持在同一平面内,这种光称为线偏振光(或平面偏振光)。你可以通过一个实验想象这是一种什么景象:你把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上,另一头拿在你手里。再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的。如果你现在拿绳子上下振动,绳子产生的波就会从两根竹子之间通过,并从你的手传到那棵树上。这时,那座篱笆对你的波来说是透明的。但是,要是你让绳子左右波动,绳子就会撞在两根竹子上,波就不会通过篱笆了,这时这座篱笆就相当于一个起偏振器件。
  2、部分偏振光
  光波包含一切可能方向的横振动,但不同方向上的振幅不等,在两个互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值,这种光称为部分偏振光。自然光和部分偏振光实际上是由许多振动方向不同的线偏振光组成。
  当光线从空气(严格地说应该是真空)射入介质时,布儒斯特角的正切值等于介质的折射率n。由于介质的折射率是与光波长有关的,对同样的介质,布儒斯特角的大小也是与光波长有关的。以光学玻璃折射率1.4-1.9计算,布儒斯特角大约为54-62度左右。当入射角偏离布儒斯特角时,反射光将是部分偏振光。
  3、椭圆偏振光
  在光的传播过程中,空间每个点的电矢量均以光线为轴作旋转运动,且电矢量端点描出一个椭圆轨迹,这种光称为椭圆偏振光。迎着光线方向看,凡电矢量顺时针旋转的称右旋椭圆偏振光,凡逆时针旋转的称左旋椭圆偏振光。椭圆偏振光中的旋转电矢量是由两个频率相同、振动方向互相垂直、有固定相位差的电矢量振动合成的结果。
  4、圆偏振光
  旋转电矢量端点描出圆轨迹的光称圆偏振光,是椭圆偏振光的特殊情形。在我们的观察时间段中平均后,圆偏振光看上去是与自然光一样的。但是圆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。

三块偏振片有光通过的原理?

可以使天然光变成偏振光的光学元件叫偏振片,又叫偏振光片,偏光片。它对入射光具有遮蔽和透过的功能,可使纵向光或横向光一种透过,另一种遮蔽,由偏振膜、内保护膜、压敏胶层及外保护膜层压而成的复合材料。
偏振原理
振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志,只有横波才有偏振现象。光波是电磁波,光波的传播方向就是电磁波的传播方向。光波中的电振动矢量E和磁振动矢量H都与传播速度v垂直,因此光波是横波,它具有偏振性,具有偏振性的光则称为偏振光。
偏振片有黑白和彩色二类,按应用又可分成透射、透反射及反透射三类。一般用高分子化合物聚乙烯醇薄膜作为基片,再浸染具有强烈二向色性的碘,经硼酸水溶液还原稳定后,再将其单向拉伸制成。拉伸后,碘分子则整齐地被吸附在排列在该薄膜上面,具有起偏或检偏性能。
偏光片分类
根据功能进行划分,偏光片包括透射式偏光片、反射式偏光片、半透过半反射式偏光片、补偿型偏光片。
根据起偏材质进行划分,偏光片包括以下几种:
碘系偏光片:容易获得高透过率、高偏振度的光学特性,但耐高温高湿的能力较差,且偏光片成本较低,市场占有率高,应用领域广泛
染料系偏光片:不容易获得高透过率、高偏振度的光学特性,但耐高温高湿的能力较好。多应用于汽车、船舶等工业领域。
偏光片的组成
偏光片的基本结构包括:最中间的PVA(聚乙烯醇),两层TAC(三醋酸纤维素),PSA film(压敏胶),Release film(离型膜) 和Protective film(保护膜)。起到偏振作用的是PVA层,但是PVA极易水解,为了保护偏光膜的物理特性,因此在PVA的两侧各复合一层具有高光透过率、耐水性好又有一定机械强度的(TAG)薄膜进行防护,这就形成了偏光片原板。