自然光与偏振光 由尼科尔棱镜射出的平面偏振光垂直射到

自然光与偏振光 一、自然光从一切实际光源直接发出的光波，一般都属自然光，如太阳光、白炽灯光等。自然光的特点是在垂直光波传播方向的平面内，沿各个方向都有等振幅的光振动（见图1-3-2）。图1-3-2 自然光及其振动特点二、偏振光仅在垂直光波传播方向的某一固定方向振动的光波称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。如图1-3-3所示，偏振光的振动方向与传播方向构成的平面称为振动面。图1-3-3 平面偏振光自然光可以通过反射、折射、双折射及选择性吸收等作用转变成偏振光（见图1-3-4（a）。使自然光转变成偏振光的作用称为偏振化作用。在光学实验中将自然光转变为偏振光的装置称为偏光片（或起偏器）。偏光片通常根据光的选择性吸收作用或双折射作用（尼科尔棱镜）产生偏光的原理制作而成。目前广泛使用的偏光片是用赛璐珞或其他透明材料的薄片制成的，表面涂了某种细微的晶体物质（例如硫酸奎宁），这种微晶按一定方向排列，能吸收某些方向的光振动，而只让与这个方向垂直的光振动通过（见图1-3-4（b）。为了便于说明，偏振片上标出允许通过光的振动方向，这个方向叫做偏振化方向。图1-3-4 偏振光的产生三、偏振片的起偏和检偏作用自然光通过偏振片可以转变成偏振光。如图1-3-5。平面偏振光与自然光的区别？ 用偏振片或偏振棱镜来区分，当偏振片或偏振棱镜的旋转的时候，透过的光强发生明暗变化的，是偏振光，如果能完全消光，那就是完全线偏振光，否则就是部分线偏振光，而自然光。如何区别自然光，部分偏振光，线偏振光，圆偏振光和椭圆偏振光 迎着光束，2113观看所有偏振矢量的5261最外边缘所形成的轨迹的4102形状(直线、1653椭圆、圆等版等)。单纯的使用偏振无法完全权区分这四种偏振光，应该再加上一个1/4玻片，具体如下：1、用偏振片进行观察，若光强随偏振片的转动没有变化，这束光是自然光或圆偏振光。这时在偏振片之前放1/4玻片，再转动偏振片。如果强度仍然没有变化是自然光；如果出现两次消光，则是圆偏振光，因为1/4玻片能把圆偏振光变为线偏振光。2、如果用偏振片进行观察时，光强随偏振片的转动有变化但没有消光，则这束光是部分偏振光或椭圆偏振光。这时可将偏振片停留在透射光强度最大的位置，在偏振片前插入1/4玻片，使玻片的光轴与偏振片的投射方向平行，再次转动偏振片会若出现两次消光，即为椭圆偏振光，即椭圆偏振片变为线偏振光；若还是不出现消光，则为部分偏振光。3、如果随偏振片的转动出现两次消光，则这束光是线偏振。光的五种偏振态是哪五种？如何区分？ 第五种应该是自然光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。棱镜的作用 一，关于棱镜。棱镜是透明材料（如玻璃、水晶等）做成的多面体。在光学仪器中应用很广。棱镜按其性质和用途可分为若干种。例如，在光谱仪器中把复合光分解为光谱的“色散。旋光性的方向区别 偏振面被旋转2113的方向有右旋(顺时5261针)和左旋(逆时针)的区别。用符号(+)表示右旋4102，1653(-)表示左旋。例如：(+)-2-丁醇 表示右旋；(-)-2-丁醇表示左旋。所有旋光性化合物不是右旋，就是左旋。19世纪后半叶，化学家们发现了一种特别奇妙的同分异构现象，后来证明，这种现象在生命化学中是极其重要的。这一发现是，某些有机化合物对通过它们的光束具有一种奇异的不对称效应。从普通光束的一个截面可以看出，构成该光束的无数波在所有平面呈上下、左右和斜向振动。这类光称为非偏振光。但是，当光束通过透明物质的晶体（如冰洲石）时，就会发生折射，使出射光变成偏振光。这仿佛是该晶体的原子点阵只允许某些波动面通过（就像栅栏只允许行人侧身挤过，但却不能让人大摇大摆地正面穿过一样）。有些装置，如苏格兰物理学家尼科尔于1829年发明的尼科尔棱镜，只允许光在一个平面通过。目前，这种棱镜在大多数场合已由其他材料，如偏振片（一组镶在硝化纤维中的、晶轴平行排列的硫酸奎宁与碘的复合物晶体）所代替。第一个偏振片是兰德于1932年制作的。什么是尼科尔棱镜 自然光沿平行于棱边AM方向入射到第一块棱镜端面上，这时入射角为22度，进入棱镜后分为寻常光o光和非常光e光，o光以76度入射到加拿大树脂上，因入射角超过临界角度，所以发生全反射，而e光射到树脂上不发生全反射，从棱镜的另一端射出[物理原理]。尼科尔棱镜是利用光的全反射原理与晶体的双折射现象制成的一种偏振仪器。取一块长度约为宽度三倍的方解石晶体，将两端切去一部分，使主截面上的角度为68度。将晶体沿着垂直于主截面及两端面的AN切开，再用加拿大树胶粘合起来。前半个棱镜中的o光射到树胶层中产生全反射，e光不产生全反射，能够透过树胶层，所以自尼科尔棱镜出来的偏振光的振动面在棱镜的主截面（晶体光轴与折射光线构成的平面内）。尼科尔棱镜可用作起偏器，也可用作检偏器。为什么反射光与折射光垂直时，是偏振光 光是一种电磁波，电磁波是横波。而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。通常光源发出的光，它的振动面不只限于一个固定方向而是在各个方向上均匀分布的。这种光叫做自然光。光的偏振性是光的横波性的最直接，最有力的证据，光的偏振现象可以借助于实验装置进行观察，P1、P2是两块同样的偏振片。通过一片偏振片p1直接观察自然光（如灯光或阳光），透过偏振片的光虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力，故无法察觉。如果我们把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2缓慢地转动，就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化，而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗；继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知，通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性。自然光经过偏振片后，改变成为具有一定振动方向的光。这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时吸收垂直于该方向振动的光。通过偏振片的透射光，它的振动限制在某一。

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