㈠ 從自然光起偏為偏振光的方法有
從自然光起偏為偏振光的方法有1.經過偏振片2.水面反射後
㈡ 幫忙高手給我寫下偏振現象實驗的原理和步驟,謝謝了
光的干涉和衍射現象表明了光的波動本性,而光的偏振現象則進一步揭示了光的橫波性質。光波是電磁波,電磁波中起光的作用的是電場矢量,所以電矢量又叫光矢量。由於電磁波是橫波,所以光波中光矢量的振動方向總和光的傳播方向垂直。在垂直於光傳播方向內,光矢量可能有不同的振動狀態,這種振動狀態通常稱為光的偏振態。本實驗通過觀察光的偏振現象,加深對光的偏振的基本規律的認識。通過本實驗可以熟悉常用的起偏振和檢偏振的方法,同時了解橢圓偏振光、圓偏振光的產生方法和波片的作用原理。
光波電矢量振動的空間分布對於光的傳播方向失去對稱性的現象。只有橫波才能產生偏振現象,故光的偏振是光的波動性的又一例證。在垂直於傳播方向的平面內,包含一切可能方向的橫振動,且平均說來任一方向上具有相同的振幅,這種橫振動對稱於傳播方向的光稱為自然光(非偏振光)。凡其振動失去這種對稱性的光統稱偏振光。
[編輯本段]偏振光
①線偏振光:在光的傳播過程中,只包含一種振動,其振動方向始終保持在同一平面內,這種光稱為線偏振光(或平面偏振光)。你可以通過一個實驗想像這是一種什麼景象:你把一根繩子的一頭拴在鄰居院子里的樹上,另一頭拿在你手裡。再假定繩子是從籬笆的兩根竹子的正當中穿過去的。如果你現在拿繩子上下振動,繩子產生的波就會從兩根竹子之間通過,並從你的手傳到那棵樹上。這時,那座籬笆對你的波來說是"透明的"。但是,要是你讓繩子左右波動,繩子就會撞在兩根竹子上,波就不會通過籬笆了,這時這座籬笆就相當於一個起偏振器件。
②部分偏振光:光波包含一切可能方向的橫振動,但不同方向上的振幅不等,在兩個互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值,這種光稱為部分偏振光。自然光和部分偏振光實際上是由許多振動方向不同的線偏振光組成。
當光線從空氣(嚴格地說應該是真空)射入介質時,布儒斯特角的正切值等於介質的折射率n。由於介質的折射率是與光波長有關的,對同樣的介質,布儒斯特角的大小也是與光波長有關的。以光學玻璃折射率1.4-1.9計算,布儒斯特角大約為54-62度左右。當入射角偏離布儒斯特角時,反射光將是部分偏振光。
③橢圓偏振光:在光的傳播過程中,空間每個點的電矢量均以光線為軸作旋轉運動,且電矢量端點描出一個橢圓軌跡,這種光稱為橢圓偏振光。迎著光線方向看,凡電矢量順時針旋轉的稱右旋橢圓偏振光,凡逆時針旋轉的稱左旋橢圓偏振光。橢圓偏振光中的旋轉電矢量是由兩個頻率相同、振動方向互相垂直、有固定相位差的電矢量振動合成的結果(見波片)。
④圓偏振光:旋轉電矢量端點描出圓軌跡的光稱圓偏振光,是橢圓偏振光的特殊情形。在我們的觀察時間段中平均後,園偏振光看上去是與自然光一樣的。但是園偏振光的偏振方向是按一定規律變化的,而自然光的偏振方向變化是隨機的,沒有規律的。
[編輯本段]偏振現象的發現
1809年,馬呂斯在試驗中發現了光的偏振現象。在進一步研究光的簡單折射中的偏振時,他發現光在折射時是部分偏振的。因為惠更斯曾提出過光是一種縱波,而縱波不可能發生這樣的偏振,這一發現成為了反對波動說的有利證據。
參見馬呂斯定律
1811年,布呂斯特在研究光的偏振現象時發現了光的偏振現象的經驗定律。
光的偏振度
在部分偏振光的總強度中,完全偏振光所佔的成分叫做偏振度。
偏振度的數值愈接近1,光線的偏振化程度就愈純粹,一般偏振度都小於1。
[編輯本段]產生偏振光的方法
從自然光獲得線偏振光的方法有以下四種:利用反射和折射、利用二向色性、利用晶體的雙折射、利用散射。
另外,線偏振光可以經過波晶片產生圓偏振光和橢圓偏振光。
[編輯本段]光的偏振的應用
1. 在攝影鏡頭前加上偏振鏡消除反光
在拍攝表面光滑的物體,如玻璃器皿、水面、陳列櫥櫃、油漆表面、塑料表面等,常常會出現耀斑或反光,這是由於光線的偏振而引起的。在拍攝時加用偏振鏡,並適當地旋轉偏振鏡面,能夠阻擋這些偏振光,藉以消除或減弱這些光滑物體表面的反光或亮斑。要通過取景器一邊觀察一邊轉動鏡面,以便觀察消除偏振光的效果。當觀察到被攝物體的反光消失時,既可以停止轉動鏡面。
2. 攝影時控制天空亮度,使藍天變暗。
由於藍天中存在大量的偏振光,所以用偏振鏡能夠調節天空的亮度,加用偏振鏡以後,藍天變的很暗,突出了藍天中的白雲。偏振鏡是灰色的,所以在黑白和彩色攝影中均可以使用。
3. 使用偏振鏡看立體電影
在觀看立體電影時,觀眾要戴上一副特製的眼鏡,這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片。
立體電影是用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝下景物的像,製成電影膠片.在放映時,通過兩個放映機,把用兩個攝影機拍下的兩組膠片同步放映,使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上.這時如果用眼睛直接觀看,看到的畫面是模糊不清的,要看到立體電影,就要在每架電影機前裝一塊偏振片,它的作用相當於起偏器.從兩架放映機射出的光,通過偏振片後,就成了偏振光.左右兩架放映機前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直.這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處,偏振光方向不改變.觀眾用上述的偏振眼鏡觀看,每隻眼睛只看到相應的偏振光圖象,即左眼只能看到左機映出的畫面,右眼只能看到右機映出的畫面,這樣就會像直接觀看那樣產生立體感覺.這就是立體電影的原理.
當然,實際放映立體電影是用一個鏡頭,兩套圖象交替地印在同一電影膠片上,還需要一套復雜的裝置.
光在晶體中的傳播與偏振現象密切相關,利用偏振現象可了解晶體的光學特性,製造用於測量的光學器件,以及提供諸如岩礦鑒定、光測彈性及激光調制等技術手段。
㈢ 如何從自然光獲得平面偏振光
通過反射、多次折射、雙折射和選擇性吸收的方法可以獲得平面偏振光。本實驗採用具有選擇吸
收的偏振片產生平面偏振光。
偏振片是用人工方法製成的薄膜,是用特殊方法使選擇性吸收很強的微粒晶體在透明膠層中作有
規則排列而製成的,它允許透過某一電矢量振動方向的光(此方向稱為偏振化方向),而吸收與其
垂直振動的光,即具有二向色性. 因此自然光通過偏振片後,透射光基本上成為平面偏振光。由於
偏振片易於製作,所以它是普遍使用的偏振器。
㈣ 總結如何分別獲得線偏振光,橢圓偏振光,圓偏振光
用線偏振光通過不同的波片後,可以產生線偏振光,橢圓偏振光和圓偏振光。
當線偏振光垂直入射到一塊1/2波片上,會產生線偏振光
當線偏振光垂直入射到一塊任意的波片上,會產生橢圓偏振光。
當線偏振光垂直入射到一塊一塊1/4波片上,且線偏振光的偏振化方向與波片的光軸呈45度角,會產生橢圓偏振光。
如果是自然光,只要先通過一個偏振片變成線偏振光即可。
㈤ 自然光產生線偏振光的方法
1.用起偏器產生線偏振光2.用雙折射晶體偏振器產生線偏振光
㈥ 用哪些方法可以獲得線偏振光,怎樣用實驗來檢驗線偏振光 部分偏振光 自然光
獲得線偏振光的方法:
1、用起偏器產生線偏振光。
2、用雙折射晶體偏振器產生線偏振光。
3、利用折射產生線偏振光。
用實驗來檢驗線偏振光、部分偏振光、自然光:
讓三種光分別通過線偏振片,並勻速轉動偏振片,觀察現象
1、若是自然光,則光的強度沒有變化;
2、若是線偏振光,則光的強度隨著偏振片的轉動將出現由強到全暗或由全暗到強的變化;
3、若是部分偏振光,則光的強度將出現由強到弱或由弱到強的變化
(6)如何從自然光獲取線偏振光的方法擴展閱讀
雙折射晶體:
通過雙折射晶體(有很多自然界的晶體,如方解石(又名冰洲石),石英(又名水晶))等等,當自然光入射後,分解為二束偏振光,故名雙折射晶體。
以方解石為例,通過三個鈍角匯合的頂角並和三面成等角的方向稱光軸,光沿光軸方向傳播,不產生雙折射,沿其他方向,都產生雙折射。
以包含光軸並與棱體自然裂開面垂直的一個截面為例,這截面稱主截面。自然光在主截面內分解為尋常光(簡稱 o 光)、非常光(簡稱 e 光)。
o 光遵守折射定律,垂直通過晶體,其偏振垂直主截面;e 光不遵守折射定律,偏離 o 光而出射,其偏振平行主截面。
㈦ 怎麼樣把自然光轉化為線偏振光
1.將自然光以布魯斯特角入射到從光疏介質入射向光密介質,反射光為線偏振光。
2.將自然光經過起偏器,出射光為線偏振光!
㈧ 線偏振起偏方法有哪些需要什麼條件才能實現
獲取偏振光的途徑很多,最簡單的是可以使用偏振片,自然光通過偏振片就可以獲取偏振光。此外,還可以通過光照射在玻璃片堆上獲取偏振光,或者利用雙折射晶體的雙折射現象來獲得偏振光。
起偏角,也就是布儒斯特角,是光入射在兩個介質的界面上時,當入射角為某一合適數值時,反射光會變成完全線偏振光,這個入射角就是起偏角。
若是自然光,則光的強度沒有變化;
若是線偏振光,則光的強度隨著偏振片的轉動將出現由強到全暗或由全暗到強的變化;
若是部分偏振光,則光的強度將出現由強到弱或由弱到強的變化。
偏振光應用
偏光式3D技術普遍用於商業影院和其它高端應用,它是偏振光的典型應用。在技術方式上和快門式是一樣的,其不同的是被動接收所以也被稱為屬於被動式3D技術,輔助設備方面的成本較低,但對輸出設備的要求較高,所以非常適合商業影院等需要眾多觀眾的場所使用。不閃式就是利用此原理。
以上內容參考:網路-偏振
㈨ 將一束自然光變為線偏振光的方法,常用的光學器件有哪些
線偏振光的電場方向是固定的某一個方向,自然光是多種無關線偏振光的疊加,因此稱作無偏振的,也可以說是任何方向的偏振都有的。
假設光前進的方向為z方向,那麼對於線偏振光,偏振方向(也就是電場方向)必然在xy平面內的某一個方向。而對於自然光,偏振方向(也就是電場方向),在xy平面內的任何一個方向都有分量。而且分量大小幾乎相同,即各向同性。
如何用偏振片來判斷光的偏振。
首先需要一個測量光強的儀器,比如光電管等。我們需要測量的就是光強。
首先測量原光束的光強,設為I0。
然後測量經過偏振片後的光強,偏振片的偏振方向假設為x方向,光束方向依然是z軸方向。得到光強I1。
然後旋轉偏振片的偏振方向,觀察I1的變化。
結果:
那麼若入射光為線偏,那麼在偏振片的偏振和光偏振方向相同時,光強最大,等於I0;垂直時,光強為0.
若入射光為自然光,那麼旋轉偏振片不會改變出射光強I1,I1始終等於I0的一半。因為自然光是各向同性的。
關於偏振片透過光強更詳細的解釋請參考大學光學教材。