2021-2022学年高二物理竞赛课件：光的反射与折射.pptx

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1、光的反射与折射1.定律内容定律内容(1)检偏后的光强检偏后的光强检偏前、后的光强检偏前、后的光强 线偏振光线偏振光.自然光自然光线偏振光线偏振光自然光通过旋转的检偏器，光强不变自然光通过旋转的检偏器，光强不变起偏器起偏器检偏器检偏器偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化2.2.定律证明定律证明 检验检验消光消光不变不变入射光入射光入射光入射光入射光入射光线偏振线偏振光光自然光自然光部分偏振光部分偏振光光强变化光强变化I?P待检光待检光旋转旋转光的反射与折射光的反射与折射(1)自然光入射自然光入射(2)反射光偏振态反射光偏振态(3)折射光偏振态折射光偏振态部分偏

2、振光部分偏振光部分偏振光部分偏振光特殊入射角特殊入射角1.完全线偏振光完全线偏振光2.规律规律(布儒斯特布儒斯特)其它入射角其它入射角光光(垂直入射面垂直入射面)光光(平行入射面平行入射面)应用应用玻片堆玻片堆 通常玻璃的反射率只有通常玻璃的反射率只有7.4%7.4%左右，要获得左右，要获得较强较强的的完全线偏振光完全线偏振光，你有什么好主意？，你有什么好主意？u让自然光通过玻璃片堆，（让自然光通过玻璃片堆，（增加折射光的偏增加折射光的偏振化程度），振化程度），使折射光成为完全偏振光。使折射光成为完全偏振光。r也是布氏角也是布氏角 实验表明：自然光以布氏角由空气入射到玻璃表面时，反实验表明：自

3、然光以布氏角由空气入射到玻璃表面时，反射的线偏光（振动面垂直于入射面）的光强仅占入射光强的射的线偏光（振动面垂直于入射面）的光强仅占入射光强的15%，而折射到玻璃中的部分偏光（振动面平行于入射面的，而折射到玻璃中的部分偏光（振动面平行于入射面的分量为主）的光强约占入射光强的分量为主）的光强约占入射光强的85%.偏振光的应用偏振光的应用1.制成偏光眼镜，可观看立体电影。制成偏光眼镜，可观看立体电影。2.若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与若在所有汽车前窗玻璃和大灯前都装上与 地面成地面成4545 角、且向同一方向倾斜的偏振片，角、且向同一方向倾斜的偏振片，可以避免汽车会车时灯光的晃眼可以避免汽车

4、会车时灯光的晃眼。3.3.在拍摄玻璃窗内的物体时在拍摄玻璃窗内的物体时,去掉反射光的干扰去掉反射光的干扰未装偏振片未装偏振片装偏振片装偏振片下面我们介绍几种日常生活中应用偏振光的实例下面我们介绍几种日常生活中应用偏振光的实例1 1、汽车车灯、汽车车灯汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的前窗玻璃和车灯如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振化方向的玻璃罩都装有偏振片，而且规

5、定它们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成都沿同一方向并与水平面成4545度角，度角，那么，司机从前那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不的光，这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不要减速，可以保证安全行车。要减速，可以保证安全行车。另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强烈的来自上空

6、的散射光基本上是水平方这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。因此，只需向振动的。因此，只需带一副只能透射竖直方带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。2、观看立体电影、观看立体电影 在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画

7、面，就可以使观众得到立体感。为此，看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。为此，在放映时，在放映时，两个放像机，每个放像机镜头上放一个偏振片，两个放像机，每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏两个偏振片的偏振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，这样，这样，银幕上的银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立

8、体化的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了影像了。3、生物的生理机能与偏振光、生物的生理机能与偏振光 人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三昆虫的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，每个复眼包含有支复眼、两支复眼，每个复眼包含有6300个个小眼，这小眼，这些小眼能些小眼能根据太阳的偏光确定太阳的方位，根据太阳的偏光确定太阳的方位，然后以太然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它所找到的花丛。它的同类引到它所找到的花丛。再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中有一种蚂蚁，它能但是沙漠中有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光利用天空中的紫外偏光导航，导航，因而不会迷路。因而不会迷路。