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偏振光在工程光学中的应用专业:测控1403学号：311404002002姓名：叶方舟摘要关于偏振片原理以及偏振镜在日常生活中的应用关键词偏振镜偏振片一，偏振片原理在高中我们学过，光是一种电磁波，是由与传播方向垂直的电场和磁场交替转换的振动形成的。这种振动方向与传播方向垂直的波我们称之为横波。声波是靠空气或别的媒质前后压缩振动传播的，它的振动方向与传播相同，这类波我们称之为纵波。横波有一个特性，就是它的振动是有极性的。在与传播方向垂直的平面上，它可以向任一方向振动。我们一般把光波电场振动方向作为光振动方向。如果一束光线都在同一方向上振动，我们就称它们是偏振光，或严格一点，称为完全偏振光。一般的自然光在各个方向振动是均匀分布的，是非偏振光。但是，光滑的非金属表面在一定角度下(称为布儒斯特角，与物质的折射率有关)反射形成的眩光是偏振光。偏离了这个角度，就会有部分非偏振光混杂在偏振光里。我们称这种光线为部分偏振光。部分偏振光是有程度的。偏离的角度越大，偏振光的成分越少，最终成为非偏振光。有了偏振光，有时会给我们照相带来不利，。玻璃表面的反射光，使我们拍摄不到玻璃橱窗里面的东西，水面的反射光使我们拍摄不到水中的鱼，树叶表面的反射光使树叶变成白色，等等。晴空的蓝天在与太阳方向成90度的垂直方向散射的也是偏振光，它使蓝天变的不那么幽深。这时，我们就需要用到偏振镜偏振片：某些物质（例如硫酸金鸡钠硷）能吸收某一方向的光振动，而只让与这个方向垂直的光通过，这种性质称为二向色性。把具有二向色性的材料涂敷于透明薄片上，就成了偏振片。有一个特定的方向，只让平行于该方向的光振动通过，这一方向称为透振方向起偏器：使自然光成为线偏振光的装置。偏振片也是一种起偏器。起偏器不但可用来使自然光变成偏振光，还可用来检查某一光是否为偏振光，即起偏器也可作为检偏器。起偏：自然光通过偏振片，从起偏器透出的线偏振光的光强是入射自然光的光强的1/2。二偏振镜用途1、将天空变蓝具体拍摄方法是：让镜头的方向与阳光射入的方向成90度角，这时可以将偏振光压到最小，得到的效果非常明显。不过，照片中出现了暗角，这是因为我实在UV镜的基础上继续旋上了一个PL，导致镜桶长度增加太多，出现的暗角，如果去掉UV镜，那么这个暗角就没有了。2、消去其他物体的反光这里以一个塑料饭盒和一本杂志做例子，主要是为了说明问题，实际拍摄时遇到这种情况并不是很多，但这种例子非常有代表性，所以以此进行对比。偏振后的效果非常好看。3、透过玻璃拍摄这个特功能还是比较实用的，我们拿着DC出去，经常喜欢随走随拍，尤其是mm，遇到橱窗里的靓衫总不免要眼红一番，这是就可以用DC拍下来，不过，如果没有偏振镜，得到的效果常常象第一张图那样，根本看不到里面的东西，只有加装了偏振镜后，才能将里面的东西拍的一清二楚。4、消除水面反光我们在水池边拍摄时，无论是拍摄水面的莲花、荷叶还是水下的金鱼，反光都是一个很讨厌的东西，它使得画面高光部分凸出，抢了画面主体的风头，如果加装了偏振镜，效果就好很多了。由于环境所限，只好用水盆里的水代替，但实际使用中效果和它差不多：偏振后反光几乎没有，可以清晰的看到水底5、消除植物表面的反光我们用DC微距拍摄植物或者小花时，经常会遇到树叶反光的困扰，影响了画面的和谐，下面两组照片中第一组效果非常明显，偏振以后，因为滤掉了偏振光，不但画面的色彩更加浓郁，树叶本身也更加通透。三、偏振片应用应用之一：测量不透明材料的折射率应用之二：起偏和检偏1、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。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都沿同一方向并与水平面成45度角，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。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的散射光基本上是水平方向振动的。因此，只需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。2、摄像机镜头自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，而且入射角变化时，偏振的程度也有变化。在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等，常常会出现耀斑或反光，这是由于反射光波的干扰而引起的。如果在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏振镜片，让它的透振方向与反射光的透振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下或玻璃后的影像清晰。