文档介绍：关于偏振光的性质特征及其应用研究
学生姓名:孟晓华指导教师:梁云阶
摘要:随着偏振光技术的发展,其在生活中的应用也越来越广泛,本文对偏振光的产生,偏振光的特性,以及在生活中诸方面的应用进行了研究,深刻地理解了偏振光的知识,明白了偏振光在我们生活中扮演着重要的角色。
关键词:光;偏振;性质特征;应用
On the nature of polarized light characteristics and its application
Author’s Name: Xiaohua Meng Tutor: Yunjie Liang
ABSTRACT: With the development of polarized light technology, its application in life is also more widely, on the generation of polarized light, polarized light, as well as in life in applications, a profound understanding of polarized light knowledge, that the polarized light plays an important role in our lives.
KEYWORDS: Characteristics of light; Polarization; Nature; Application
目录
引言 1
1 相关基础知识 1
对光的认识历程 1
光的干涉和衍射 2
2 偏振光 4
什么是偏振光 4
偏振光的性质特征 5
3 偏振光的应用 9
偏光太阳镜 9
立体图片与立体电影 10
偏振光显微镜 11
偏振计与糖量计 12
结束语 14
参考文献 14
引言
光的干涉光学对光的波粒二象性和偏振光的性质特性研究是当今物理研究前沿之一。在山西大学有全国名列前矛的光信息科学和技术。在我们的日常生活中也与光密切接触,尤其是偏振光。本文从理论上对偏振光进行了深入探讨,从应用上使我们进一步理解了偏振光。
1 相关基础知识
对光的认识历程
人类对于光的认识经历过一段艰辛曲折而又漫长的道路。
光学和力学一样,在古希腊时代就受到注意,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名,但在自然科学与宗教分离开之前,人类对于光的研究几乎没有什么进展,只是停留在简单的几何光学的层面上。
十七世纪,对光的认识已经开始存在“波动学说”和“粒子学说”两种声音:荷兰物理学家惠更斯在1690年出版的《光论》一书中提出了光的波动说;而英国物理学家牛顿则坚持光的微粒说,并在1704年出版的《光学》一书中提出他的微粒说。
十九世纪,英国物理学家麦克斯韦引入位移电流的概念,建立了电磁学的基本方程,创立了光的电磁学说,通过证明电微波在真空中传播的速度等于光在真空中传播的速度,从而推导出光和电磁波在本质上是相同的,即光是一定波长的电磁波。
二十世纪,量子理论和相对论相继建立,物理学由经典物理进入了现代物理学。1905年美国物理学家爱因斯坦提出了著名的光电效应,认为紫外线在照射物体表面时,会将能量传给表面电子,使之摆脱原子核的束缚,从表面释放出来,因此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。1925年,法国物理学家德布罗意又提出所有物质都具有波粒二象性的理论,即认为所有的物体都既是波又是粒子,随后德国著名物理学家普朗克等数位科学家建立了量子物理学说,将人类对物质属性的理解完全展拓了。
综上所述,光的本质应该认为是“光子”,它具有波粒二象性。所以光既是一种波,又是由一个个光子所构成,不过作为一种独特物质,它的波动性还是占主要方
面。
光的干涉和衍射
根据19世纪麦克斯韦的经典电磁理论,光是一种电磁现象。1888年赫兹通过实验进一步验证了光的本质是电磁波。从此,人们对光的认识进入了波动光学时期。惠更斯提出,波动传到的各点能够发射子波。菲涅耳进一步指出,这些子波经传播在空间某点相遇时可以相互叠加发生干涉现象,又可以绕过障碍物偏离直线传播进人几何阴影区发生衍射现象。所以,就其本质而言,干涉和衍射是没有区别的,都是光在遇到障碍物之后所表现出的光强分布不均匀现象。
(1)光的干涉
对于满足一定条件的两个或两个以上的光波,在它们相交的区域,各点的光强度与光波单独作用所生成光强度之和可能是极不相同的,有些地方的光强度近于零,另一些地方的光强度则较各光波单独作用所生强度之和大得多,这种现象称为光的干涉。要产生光的干涉现象,相遇的光波必须满足三个基本条件