左 進(jìn)
(興山縣第一中學(xué) 湖北宜昌 443700)
圖1 現(xiàn)在高中偏振片所用的表示方法
振動(dòng)方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚?duì)稱性叫做偏振,它是橫波區(qū)別于其他縱波的一個(gè)最明顯的標(biāo)志,只有橫波才有偏振現(xiàn)象.在高中物理光學(xué)內(nèi)容中關(guān)于偏振現(xiàn)象主要講述的是線偏振光,高中教材為讓學(xué)生理解偏振原理就專門(mén)用一個(gè)繩波通過(guò)一個(gè)狹長(zhǎng)的木框來(lái)說(shuō)明偏振現(xiàn)象,這種講述方法便于學(xué)生理解,但會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的慣性思維,也因?yàn)楹芏噘Y料上都采用圖1的形式表示,易讓學(xué)生認(rèn)為偏振片是一條或多條很窄的狹縫,常與單縫混淆.
高中物理實(shí)驗(yàn)室所用的偏振片大都是美國(guó)Polaroid公司的Edwin H.Land在1938年發(fā)明的H型偏振片;是將聚乙烯醇高分子化合物薄膜作為片基,浸入碘液中,再經(jīng)過(guò)硼酸水溶液還原穩(wěn)定后,再定向拉伸,使聚乙烯醇大分子定向排列.即經(jīng)拉伸后,使高分子材料成線狀結(jié)構(gòu),碘分子則整齊地被吸附在該薄膜上,被稱為偏光膜(Polarizer).光波是一種電磁波,而光的偏振態(tài)指的是光的電場(chǎng)特性,光射向偏振片時(shí),由于分子鏈的間隔很小,電子只能沿分子鏈運(yùn)動(dòng),那么與分子鏈平行的電場(chǎng)能量不能通過(guò),被分子鏈上電子充分吸收,而與分子鏈垂直的電場(chǎng)可以通過(guò),從而具有起偏或檢偏性能(圖2).
圖2 H型偏振片原理
圖3 建議偏振片標(biāo)示方法
偏振片與狹縫的不同:偏振片起起偏的作用,入射光中與偏振片透光方向一致的光分量可以透光,與偏振片透光方向垂直的不能透光,出射的光為偏振方向與偏振片透光方向一致的線偏振光.狹縫只起到限制光束的功能,沒(méi)有改變偏振狀態(tài),透過(guò)狹縫的自然光不能變成偏振光,還是自然光,只是光束變成狹縫的形狀了.而光經(jīng)過(guò)偏振片只是偏振態(tài)改變了,光束大小并沒(méi)有改變,還是入射那樣,并不是變成一狹縫狀.在高中物理中偏振片應(yīng)同大學(xué)一樣明確說(shuō)明標(biāo)注方法,箭頭方向說(shuō)明偏振方向,如圖3.這樣可以避免學(xué)生將偏振片與單縫混為一談,更好的認(rèn)識(shí)偏振現(xiàn)象.
為了與現(xiàn)行高中偏振片所用表示方法(圖1)區(qū)別,建議采用圖3標(biāo)示方法.
1 竺子民.物理光學(xué).武漢:華中科技大學(xué)出版社,2009.215