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“偏振光”是什么?

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发表于 2021-8-29 23:48:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
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      把一个墨镜对着手机屏幕缓慢转动,这时你会发现一个神奇的现象,玻璃中的图像会先由明亮变得黑暗,然后继续转动,就从黑暗变回了明亮,这是什么情况呢?原来这个镜片并不是普通的玻璃,而是一个偏振片,它就好像栅栏一样,当自然光从偏振片中通过时,只能留下和缝隙方向相同的光线,而这部分光线就被称作线偏振光。例如阳光照射在水面上反射的光线就是水平方向的线偏振光,为了避免它们刺伤眼睛,很多水上运动员佩戴的太阳镜都是能过滤掉水平方向偏振光的偏振片。
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    同理,我们的电脑屏幕发出的光也是偏振光,如果光线的传播方向与偏振片的缝隙方向平行,那么偏振片就是透明的,我们能够清晰的看到屏幕上的图像,如果二者的方向垂直那光线就无法通过栅栏,偏振片上什么都看不到,黑乎乎的一片。如果他们既不平行又不垂直,那么只有部分光线通过了偏振片我们就能看到半透明的图像了。接下来将偏振片的数量增加为2,并将它们重叠在一起调整角度,不出所料当二者相差90度时,重叠部分会变得漆黑。
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    下面再将偏振片的数量增加为3并将新的一片插在中间,然后旋转45度,这时就出现了诡异的一幕,画面非但没有变暗还变亮了起来,这是为什么呢?原来光会按照排列次序依次经过偏振片,而他在过滤后的明亮程度符合马吕斯定律,即I等于I0乘以cosβ的平方,那么计算可得在没有第三者插入时2个偏振片的夹角为90度,因为cos(90°) 等于0,所以光的强度也等于0。当插入第三者后2个偏振角的夹角是45度,cos(45度)等于根号1/2。
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    它的平方就是1/2,所以最终的光强就是初始光强1/4,它比0大,自然就明亮了不少,不仅如此,向2个夹角为90度的偏振片中插入更多的偏振片还能让透明度变得更强。其实在日常生活中偏振的应用有很多,比如把塑料物品放在2个正交的偏振片中间,你会发现一个五彩缤纷的世界,这很像现在流行的镭射风格,其实这些彩色条纹是塑料制品在应力作用下出现的“双折射现象”,利用这一特性工作人员就可以轻松检查产品内部的瑕疵。
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