偏振片
- 自制教具演示光的偏振方向
自然光通过1个偏振片,转动偏振片，让学生观察透射光强度是否发生变化；然后当自然光通过2个偏振片时，旋转其中任意1个偏振片，让学生观察透射光的强度是否会出现周期性变化. 实验过程中，学生只能通过透射光强度的变化来判断偏振光的偏振方向与透振方向的关系，无法直接观察到偏振光的偏振方向. 基于以上问题，本文通过自制的径向偏振片显示偏振光的偏振方向，帮助学生更好地理解光是横波.1 偏振光1.1 线偏振光光波是电磁波，当光与物质发生相互作用时，起主要作用的是光波中的电
物理实验 2023年2期2023-02-27
- 偏振片偏振化方向的确定及在液晶显示中的检验
，刘裕，常春蕊偏振片偏振化方向的确定及在液晶显示中的检验郭澳运，金淋浩，吕占钊，郭佳骏，何子清，刘裕，常春蕊*（华北理工大学 理学院，河北 唐山 063210）偏振片是一重要的光学器件，通常实验室所用偏振片的偏振化方向未知。为了得到精确的偏振片的偏振化方向，提出了一种基于布儒斯特定律测定偏振片偏振化方向的方法，并将已测定偏振化方向的偏振片置于液晶光电测试系统的光路中，测得透光量随偏振片偏振化方向与液晶盒前摩擦取向方向夹角的变化关系。实验结果表明：偏振片偏振
液晶与显示 2022年7期2022-07-07
- 智能手机在验证马吕斯定律中减小误差研究
器输出不稳定、偏振片在长时间的激光照射下出现退偏振现象、两偏振片夹角计量不准等.这些问题使得测量值与理论值存在一定的误差，从而影响实验结果［2～3］.本文采用“一加”手机作为偏振光源，替换了激光.用iPhone 手机替换光电转换器，利用其软件“光度计Pro”进行光强度的定量测量，简化了实验装置，减少实验误差，有效地验证了马吕斯定律.1 传统方法验证马吕斯定律实验搭建实验平台，如图1 所示：从左到右依次为偏振光源手机、偏振片、凸透镜、测光通量手机.本实验在测
晋中学院学报 2022年3期2022-06-21
- 基于线偏振光测量液体折射率与反射率的研究
对称变换法确定偏振片的特征方向在光具座上插上激光器和偏振片(带刻度盘)，在右端测量偏振光通过偏振片后产生的光电流，如图1所示. 现要测定光源和偏振片的偏振角度，即光源偏振方向与竖直方向的夹角ψ，以及当偏振片偏振方向处在竖直方向时，刻度盘指针的读数φ.图1 偏振片特征方向确定实验原理图为后续表述方便，规定-90°调节偏振片偏振方向，使万用表电流读数达到最大，记录刻度盘指针所指角度θ1(0°≤θ11)若ψ(a) (b)图2 激光光路示意图1(1)2)若ψ>0(
物理实验 2022年3期2022-06-20
- 基于回返器和反射偏振片的分辨率增强集成成像3D 显示器
用回返器和反射偏振片来提高集成成像分辨率的方法。该方法通过偏振复用技术将EIA 光线在空间中分离，并错位叠加形成高密度小像素点的高分辨率EIA，并通过像素索引关系反向计算出显示器上EIA 的像素值用作显示片源。该方法可根据显示器的参数灵活地调整片源的错位距离来匹配各种显示器尺寸，不需要复杂的机械运动和投影矫正，可有效减小像素尺寸并增加像素数量，突破2D 显示屏的分辨率限制，实现3D 图像分辨率的提升。2 结构原理及片源生成方法2.1 系统结构原理本文提出了
液晶与显示 2022年5期2022-04-27
- 用于偏振成像的液晶微偏振阵列研究进展
振元件，如旋转偏振片、电控液晶调制器等，这就需要目标场景处于静止状态且光照条件相同来避免成像模糊。同时偏振成像系统，则是在单次曝光下即可获得目标多幅不同偏振态的图像；按照成像系统结构可以分为分振幅型(Division of amplitude polarimeter, DoAmP)、分孔径型(Division of aperture polarimeter, DoAP)和分焦平面型(Division of focal-plane polarimeter,
液晶与显示 2022年3期2022-04-26
- 一种基于颜色编码滤波的同时偏振成像方法
相机镜头前旋转偏振片的方法实现了简单的分时偏振成像系统。该系统的最大缺陷是牺牲了成像系统的时间分辨率，无法适用于对动态目标进行偏振成像。此后，多种同时偏振成像系统被相继提出，例如：分振幅偏振成像系统[13-14]、分孔径偏振成像系统[15-16]以及分焦平面偏振成像系统[17]。其中，分振幅和分孔径偏振成像系统通常需要复杂的光学设计将入射光分成3份或4份，然后成像在不同探测器或同一探测器的不同位置。这直接导致这两类同时偏振成像系统设计较复杂、体积庞大，难以
陕西师范大学学报（自然科学版） 2022年1期2022-02-24
- 双四棱锥偏振全息三维立体成像装置
像系统由加装了偏振片的两个相互嵌合的透明四棱锥单元组成，达到了良好的全息三维成像效果。1 双四棱锥偏振全息三维立体成像装置构建1.1 成像系统设计和原理本文所设计的偏振全息三维立体成像装置的基本成像单元为由透明材质薄板构成的四棱锥结构(见图1)。单个该四棱锥的三维成像原理为，图像播放设备(如平板电脑)与棱锥底面平行放置在锥顶，其播放的图像经表面反射和折射，从而在棱锥空腔内形成可见的三维影像[5]。图1 单四棱锥三维立体成像装置示意图本文所构建的偏振全息三维
大学物理实验 2021年5期2021-11-25
- 全自动偏振光实验仪
反射光一侧透过偏振片进行观察，当光线最暗时，入射角即为布儒斯特角。对于布儒斯特角和偏振光已有很多文章进行研究[1-11]。基于传统测定布儒斯特角的方法的基本原理，设计了一种全自动偏振光实验仪。本文提出的方案无须通过手动操作，也无须通过人眼观察光强变化，自动运行测量出反射介质的布儒斯特角并且演示出当入射角为布儒斯特角时反射光的偏振特性。可作为大学物理实验的一种教学演示。1 实验装置和实验原理1.1 实验装置图1给出了实验装置的结构示意图。实验装置中：光源放在
大学物理实验 2021年4期2021-10-21
- 基于传感器的偏振实验教学探究
：让同学拿两个偏振片，固定其中一个（起偏器），另一个（检偏器）对其旋转一周，透过检偏器观察光强的变化情况。在旋转一周的过程中会出现光强明暗交替，两次消光现象。但该实验不能定量反映光强随旋转角度的变化量，从而难以解释马吕斯定律。在教师采用传统实验方法讲解该定律时，光强和角度的函数关系很难体现。因此，该光学实验不仅需要定性的动态演示，更需要定量的比较分析。为加深学生对课堂知识的理解，提高教师的教学成效，在此利用传感器结合传统实验的教学方法，形象实时地展现马吕斯
亚太教育 2021年3期2021-05-21
- 核心素养下的高中物理课堂教学
.引导学生利用偏振片通过实验判定光是横波还是纵波，并通过真实的学生随堂实验现象引发学生认知冲突，吸引学生学习兴趣，进而引发学生进行理论研究化解冲突，达到加深学生对知识的理解和培养他们科学思维的目的。随堂的学生实验（1）：自然光过单个偏振片，并将偏振片旋转360度，观察透射光强度的变化。现象：透射光强度几乎没发生明显的改变。结论：光难道是一种纵波？随堂的学生实验（2）：自然光连续经过两个偏振片，其中一个偏振片不动，另一个偏振片旋转360度，观察自然光连续经过
天津教育 2021年5期2021-03-10
- 无热退偏损耗Nd∶YAG环形腔单纵模激光器
偏振器件-薄膜偏振片的反射光束作为Nd∶YAG环形腔输出光束,以消除环形腔单纵模激光器内的热退偏损耗,并提升其功率及效率。2 实验装置图1为Nd∶YAG`四镜环形腔实验装置示意图。两激光二极管(Ld)侧面泵浦模块被放置环形腔内,直径为2 mm的Nd∶YAG激光棒被固定在侧泵模块内,Nd∶YAG棒侧面通有冷却水,激光棒两端面镀有1064 nm增透膜；3根808 nm Ldbar对称环绕Nd∶YAG棒,在最大24 A驱动电流下,单个侧泵模块808 nm最大泵浦
激光与红外 2020年10期2020-11-05
- 一种径向偏振光的产生方法
半波片和组合线偏振片在腔外把线偏振光转换为径向偏振光的方法，具有结构简单、灵活可靠、成本低廉的优点。尽管产生径向偏振光的方法很多，但如何对径向偏振光进行全面的检测[16-18]还在探索之中。矢量光束的一个重要特征就是偏振分布和空间分布的不可分离耦合，而空间变化的偏振意味着使矢量光束通过偏振器后所观察到的光斑图案能随着偏振器的透射轴方向的改变而变化，一般称之为旋转检偏器法。旋转检偏器法能很简便地对待测光束光截面的偏振分布进行定性检测，但无法得到径向分量分布的
激光技术 2020年5期2020-11-05
- 对蔗糖溶液浓度、溶液盒长度与旋光度关系的实验研究
测量准确。两个偏振片分别放置于待测溶液两边，靠近光源一侧的偏振片作为起偏器，靠近目镜一侧的偏振片作为检偏器。起偏器使入射光变为偏振光。实验开始前使两偏振片呈正交。开始实验之前保证各装置共轴等高。（见图1）综上所述，本次实验采用实验室的分光计做支架,光源为钠光灯，用比色皿承装溶液，将起偏器检偏器安装待测溶液两边，如图1 所示。2.2 蔗糖溶液的配置本次实验选择蒸馏水和分析纯蔗糖作为实验样本，用电子天平准确称出分析纯蔗糖重量，用烧杯和容量瓶配制0.1g/ml、
科学技术创新 2020年26期2020-09-04
- 关于“光的偏振”教学的一些尝试
光、圆偏振光、偏振片、布儒斯特角、晶体的双折射、偏振光干涉、旋光等；对于有些概念和问题，学生理解起来比较困难，如寻常光、非寻常光、惠更斯作图法等。这些情况使“光的偏振”成为教学中的难点，如果不认真对待，教学效果必然受到影响[1]。2018年秋季学期，针对“光的偏振”一章，我们对课堂教学进行了全新的设计和尝试，目的是提升学生对相关知识的兴趣，调动学生的积极性，让复杂的问题简单、直观化，从而达到提升教学效果的目的。1 指导思想钱学森[2]曾经说过，自然科学中最
物理与工程 2020年3期2020-07-02
- 墨镜中的量子力学秘密
方向的偏振光的偏振片。有时，摄影爱好者为了过滤镜面反射，拍摄玻璃后面的物体，也会给镜头配备偏振片。对司机来说，偏振眼镜也有助于驾驶，因为它可以过滤强光在地面的反射。液晶显示屏，比如ATM取款机的屏幕、加油站的屏幕、某些车的控制面板、手机和手表发出的也是偏振光，可以被偏振片过滤而变黑。如果你有三副偏光镜，就可以玩量子力学了。刚才我们说到，如果光的偏振方向和偏振片一致，就能透过去，不然就会被拦下。所以，如果把一副偏光镜放在另一副上面旋转，就会看到光逐渐变暗，然
电脑报 2020年20期2020-06-30
- 玩转糖水万花筒
材料砂糖，2片偏振片，可以在微波炉中加热的透明水杯，量杯，手电，干净的玻璃片，清水。实验步骤這个实验的关键点，在于材料的选择和使用。我们先用量杯，量取240毫升的清水。将清水倒入可以在微波炉中加热的透明水杯之中。在水杯中加入400克砂糖。砂糖加入之后，不会完全溶解在水中，水杯中可能会出现浑浊的现象。将盛有砂糖的水杯搅拌均匀后放入微波炉中，高火加热30秒。这个时候，液体会呈现为澄清的透明液体，杯子底部不断有气泡升腾而出。将水杯拿出放置，等待其自然冷却。（注意
知识就是力量 2020年4期2020-05-20
- 考虑偏振片非理想性的可见光偏振成像修正模型
装可旋转的检偏偏振片，具有结构简单、成本低廉的优点，但难以获得动态场景和目标的偏振信息。目前，同时偏振成像系统的主要发展方向为分焦平面偏振相机[14-16]，即在探测器上每一个像元布置具有不同方向的微结构偏振片。在成像的焦平面上任意2×2阵列形成一个超偏振元像素，能同时获得0°，45°，90°，135°四个方向的线偏振光图像，集成度高，且能适应动态目标测量需求。以上两种偏振成像系统均基于前置偏振片构成。然而，通过目标的不同偏振态图像解算目标的偏振度和偏振角
光学精密工程 2020年2期2020-04-08
- 简易偏振成像系统及应用
增强等.且由线偏振片与传统彩色相机构成的偏振成像系统并不会影响对场景颜色的采集，偏振信息可以很好地用于图像处理领域.利用光波中携带的偏振信息可以有效增强图像场景信息，得到更多的场景细节信息，因此近年来偏振成像受到广泛关注[1-2].传统的偏振捕捉系统由单目彩色相机前放置可旋转的偏振片，通过手动旋转偏振片来获取场景的不同偏振态[3]，该方法每次采集场景时都要手动调整偏振片的位置，容易造成镜头抖动，并且人工旋转偏振片不仅拍摄不便，其偏振角度的精度也不可控，同时
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2020年3期2020-01-17
- 偏振光演示实验的改进
止在使用过程中偏振片和透明薄膜变形，把偏振片和透明薄膜粘贴在圆形基片上，并配有底座和充电电源(原来的偏振光演示仪没有底座，并且用电池供电)，使用起来更为方便.改进的偏振光演示实验装置如图1所示，光源由3只光谱连续的白炽灯和1块均光板构成. 均光板的直径为36 cm，均光板外圈为贴有色相环的有机玻璃板，色相环的外圈直径为41 cm，颜色为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫渐变色. 配有2块贴有偏振片的圆形高透光基片和2块贴有透明薄膜(具有双折射性质)的圆形高透光基片
物理实验 2019年12期2019-12-30
- 基于亚波长矩形孔阵列的偏振实验设计
形孔阵列结构的偏振片，在微波段实现了偏振过滤和偏振旋转效应。利用单层金属矩形孔阵列的偏振片验证偏振过滤效应和马吕斯定律；利用双层金属矩形孔阵列的偏振片实现15°、30°、45°、60°、75°和90°的偏振旋转。该实验既可以弥补理工科相关课程中偏振实验的缺乏，又有利于学生了解学科前沿，有助于培养和提高学生的综合科学能力和素质。偏振过滤；马吕斯定律；偏振旋转；表面等离激元；微波段偏振是指波的振动方向相对于传播方向的不对称性，是横波区别于纵波的最重要的特征。电
实验技术与管理 2019年12期2019-12-27
- 基于科学探究的 “光的偏振”教学过程
现象分析,知道偏振片的作用、偏振光和自然光的区别．知道光是横波.初步了解光的偏振现象在生活、生产、技术中的应用.(3) 通过分组实验锻炼合作交流的能力,学习科学研究的思维方法.提高运用科学知识服务社会的意识.1.4 教学设计教学设计流程图如图1所示.本节课通过提出问题设疑引课；通过实验方案设计介绍偏振现象、偏振片的知识；通过学生探究实验搜集证据产生新的疑问；通过对学生实验结果的讨论、交流建立偏振光、自然光的概念.同时对学生实验证据的解释使学生了解光的偏振在
物理教师 2019年8期2019-10-09
- 光的偏振性教学设计
好，而且接触过偏振片等光学仪器，授课之前已经对课程有一些理解；有些学生高等数学基础薄弱，对微积分不熟悉，将微积分知识应用到物理中后，学习起来感觉吃力；有些学生光学基础薄弱，对光的理解不足；有些学生思维活跃，对实用性课程很感兴趣，但是注意力依赖于教师的授课方式.2 教学目标2.1 知识目标(1)理解光的偏振现象；(2)掌握自然光、偏振光、部分偏振光的表示方法和区别；(3)掌握马吕斯定律以及利用偏振片辨别自然光、偏振光、部分偏振光的方法；(4)理解相机滤光及3
物理通报 2019年8期2019-08-20
- 创新实验设计 促进深度学习
——以“光的偏振”为例
下困惑:在转动偏振片时是不是有部分角度区间透射光强度没有变化,到底是变亮还是变暗了?如果想让学生在学习当中把握偏振现象的本质,就需要去除非本质因素的干扰．但是从周围环境的角度看教室内原本就有很多日光灯、窗户等外部光源,对屏幕上的透射光产生了干扰．其次从透射光本身的角度看,如果检偏器转动比较小的角度,透射光的强度变化本身就不明显,从而使学生难以比较．最后从观察者的角度看,学生对透射光强度的对比是通过当前透射光强度与记忆中的强度对比,而人眼看到的影像消失后,一
物理教师 2019年6期2019-07-30
- 偏振片应用于激光武器光斑检测衰减方案*
过大气衰减以及偏振片组合的大幅衰减，入射到CCD光电探测元件上，通过处理采集到的光斑图像，对激光光斑性质进行分析，可对激光武器的作战毁伤效能进行反馈说明。CCD接收到的激光功率PT与激光武器功率、大气衰减、材料激光反射率及偏振片衰减率有关，表达式为:式中，P0为发射激光功率，功率范围从1 kW到兆瓦级以上［5］；R为材料对于激光的反射率，吸收率高的非金属材料反射率为0.1～0.6［6］；金属材料反射率0.6～0.9［7］；φ 为大气衰减率，φ=exp［-（
火力与指挥控制 2019年4期2019-06-14
- 光偏振现象演示仪的设计与制作*
横波特性；利用偏振片真实实验来演示光的偏振特性.该仪器设计巧妙，制作简单，现象明显，对学生理解和掌握光的偏振现象非常有帮助.1 实验仪器图1所示是光偏振现象演示仪的实物图，右边部分通过绳驻波模拟光的横波特性演示光的偏振，左边部分利用偏振片真实演示光的偏振现象.右侧模拟实验部分主要由智能手机、振膜式音响、细绳、狭缝和弹簧组成.利用智能手机下载、安装的“声音发生器”APP，产生振幅、频率可调的正弦波信号，驱动振膜式音响振动产生振源，从而在细绳中形成绳驻波模拟光
物理通报 2019年5期2019-05-14
- 基于“光的偏振”及其演示实验的微设计
片在物理中叫做偏振片，并引导学生建立偏振光的概念.学生在教师的引导下，明白在偏振片上有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫做透振方向，此时透射出来的光叫做偏振光，而透振方向的作用相当于之前木板上狭缝的作用.师：现在我们已经知道自然光的特点，那请同学们再次分析下光屏上的亮度不会改变的原因.学生思考并讨论，得出结论：光屏上的亮度不变是因为自然光在其垂直于传播方向上包含着各个方向振动的光，所以在旋转偏振片的过程中，光屏上都会出
物理通报 2019年5期2019-05-14
- 喇曼散射光谱的实验分析报告
左右的光谱线在偏振片调整到某个角度时恰好消失，根据光学知识分析得到那条光谱线是线偏振光，因而得到四氯化碳溶液的喇曼散射光具有偏振性。关键词：喇曼光谱；四氯化碳；线偏振光；偏振片一、 引言喇曼光谱是分子或凝聚态物质的散射光谱，入射光是强单色光，散射光除含有频率未变的光即瑞利散射，还含有相当弱的有频率增减的光，其中带有散射体结构和状态的信息。喇曼散射是一种用得很多的分析测试手段，是一种光谱方法，光谱方法的优越性无需细说。以前用可见和近紫外光谱分析原子，用红外光
考试周刊 2019年20期2019-03-07
- 偏振光经波片后偏振态变化
——大学物理教学内容改进设计
学元件，不提供偏振片和波片的光轴信息，课前教师告知学生实验条件与实验目的,引导学生自主查阅资料、思考要解决的问题，并简单构建实验流程，课中教师再对学生讨论分享的实验流程进行分析.3 实验流程首先进行仪器实验前的调正，将载物平台调整水平状态，物台调正.3.1 确定偏振片的透振方向我们提出一种确定偏振片透振方向的方法，即巧用布儒斯特角法.其原理是：当入射光为P分量时，只有以布儒斯特角入射，才能令得到反射光的强度为零.如图1所示摆放元件，先使偏振方向在任一角度，
物理通报 2019年2期2019-01-22
- 实践出真知
镜，一台是横向偏振片，一台是纵向偏振片（或斜角交叉），这样银幕就将不同的偏振光反射到观众的眼睛里.观众观看电影时亦要戴上偏振光眼镜，左右镜片的偏振方向必须与投影机搭配，如此左右眼就可以各自过滤掉不合偏振方向的画面，只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机放映的画面，右眼只能看到右机放映的画面.这些画面经过大脑综合后，就产生了立体视觉.根据这些书本知识，我们都会觉得，观看立体电影时所佩戴的立體眼镜应当是非常简单和廉价的，仅仅是两个普通的偏振片而已，一个透振
中学物理·高中 2018年11期2018-12-20
- 一 种 偏 振 成 像 实 验 系 统 的 设 计
法中，人工调节偏振片的角度，存在过程繁琐、干扰大、精度难以保证的问题[9]。如果购买货架偏振相机，则价格昂贵。经过综合考虑之后，课程教学团队利用滤光轮和偏振片设计实现了一种分时型的偏振成像实验系统，可以获得场景的线偏振度图像和偏振角图像，从而满足教学实验的要求。本文给出了该偏振成像实验系统的结构设计、偏振片偏振方向标定方法、视场非一致性校正方法以及实验结果。实验结果表明，所设计的偏振成像系统能够反映场景中不同目标的偏振特性，且具有结构简单、操作简便的优点，
实验室研究与探索 2018年7期2018-07-27
- 开发低成本偏振实验 落实物理核心素养
生都错误地认为偏振片上也有一条狭缝，这条狭缝就代表了偏振方向，自然光通过偏振片的这条狭缝就变成了偏振光.归根结底都是因为学生没有真正研究过偏振片，对偏振现象的观察更加缺乏体验.为此，笔者设计了几个能在课堂上让每位学生都能参与的偏振实验，通过科学探究与体验形成正确的物理观念，真正提高学生的物理核心素养.1 偏光筒1.1 实验原理如图1所示，自然光通过两片透振方向平行的偏振片P,Q后变成偏振光，此时透射光的强度最大；以P,Q连线为轴，转动偏振片Q，透射光的强度
物理通报 2018年8期2018-07-25
- MATLAB可视化在偏振光教学中的应用
折射现象和多个偏振片系统对光强的作用两个方面选取了偏振光学中较为重要的经典问题，结合MATLAB软件编程作图，基于直观的图像或动画，深入分析了抽象物理理论背后的可视化表述，凸显出了将MATLAB应用在大学物理偏振光教学中的优势。结果表明，数据处理程序简单高效，能够有效地辅助教学，帮助学生更好地理解复杂物理表达式背后的物理含义。[关 键 词] MATLAB;偏振光学;模拟计算[中图分类号] O436.3 [文献标志码] A
现代职业教育·高职高专 2018年9期2018-05-14
- 动态流水画：展示光的偏振现象的自然美
匀速转动的圆形偏振片后，形成沿不同透振方向的偏振光出射.接着偏振光通过流水画背后沿着水流方向分布的一条条偏振片，如图2所示.横向上看，相邻两层偏振片的透振方向是相互垂直的.因此，后灯箱出射的偏振光与流水画背后的偏振片透振方向呈不同夹角，根据马吕斯定律I=I0cos2α，光的强度会在流水处呈现出规律的亮暗变化，于是就形成了水“流动”起来的似动现象(人通过瞬间两点刺激而产生的运动幻觉[1]).韦特海默提出“完形原理”对这个现象进行心理学解释：人对“动”的知觉是
物理通报 2018年2期2018-01-26
- 利用自制教具和AirDroid同屏技术增强偏振滤光镜应用的演示效果
像头前放置一张偏振片，然后慢慢旋转.当偏振片的透振方向与反射光的透振方向垂直时，可消除反光，从而观察到“格物致知”4字.图1 消除拍照反光演示装置2 实验装置的制作(1)将平板灯(30 cm×30 cm)呈23°角平稳地放置在木架上，如图2所示.图2 平板灯(2)用气钉枪将3块木板固定成“凵”字形，再用热熔胶将面积等大的亚克力板固定在上面，如图3所示.图3 亚克力板上固定“凵”形木板(3)将亚克力板放置在距离光源约5 cm处，教师站在距离亚克力板约60 c
物理通报 2018年1期2018-01-02
- 偏振光干涉实验的量子阐释
克尔逊干涉仪和偏振片的组合装置可以实现偏振光干涉实验，调整偏振片的放置方式，可产生奇妙的干涉图样消除和恢复现象。本文给出了此实验的量子理论描述，并结合对实验过程和现象的分析，来阐述量子力学“互补原理”、“量子擦除”效应、干涉现象与量子关联的关系等课堂拓展内容，展现了理论和实验相融合的教学思路。量子力学； 迈克尔逊干涉仪； 偏振光干涉0 引 言量子力学主要从微观层面上描述物质世界的行为，与经典力学不同，其理论描述往往有悖于人们在日常经验中所形成的直觉，难以被
实验室研究与探索 2017年11期2017-12-15
- 分焦平面像素偏振片阵列的制备研究
)分焦平面像素偏振片阵列的制备研究于 淼(长春理工大学，长春 130022)分焦平面像素偏振片的单元大小为像素尺寸，能够集成到CMOS相机的像元表面，可以实现多方向同时偏振成像探测。利用电子束曝光和ICP反应离子束刻蚀相结合的工艺技术制备了不同周期和特征尺寸的分焦平面像素偏振片阵列，应用扫描电子显微镜实现了微纳线栅结构的表征。分焦平面偏振成像克服了偏振成像中不能同时成像、系统不稳定的缺陷，能够很好的适应多种复杂的探测环境。分焦平面；像素偏振片；电子束曝光；
黑龙江科学 2017年20期2017-11-28
- 环形光束锥形衍射出射光场偏振特性及光场调控∗
设计了一种组合偏振片,理论和实验研究了该组合偏振片对环光锥形衍射出射光场的调控.结果表明,随着组合偏振片方位角的变化,锥形衍射出射光场的内、外环强度发生周期性的变化.双轴晶体,锥形衍射,环状高斯光束,组合偏振片1 引 言双轴晶体的锥形折射效应是指当一束光沿着双轴晶体的一个光轴方向入射时会发生特殊的折射现象,光束的传播轨迹呈圆锥形[1−4].Hamilton于1832年预言了双轴晶体锥形折射现象,早期相关理论解释都是以Fresnel波面为基础进行展开,但是这
物理学报 2017年12期2017-08-07
- 巧用ipad拍摄功能突破偏振光的应用
相机镜头前加上偏振片，调整偏振片的透振方向，可以大大降低镜面反射的影响。本实验难度不大，所用器材相对简单，在课堂中可以很方便的呈现给学生。1传统教学的不足传统课堂中，多数是利用课前拍摄好的照片进行演示比对，让学生观察对比普通照片与加上偏振片并调整透振方向之后的照片，来说明利用偏振片可以有效减弱玻璃或者水面的反射光，如图1和2所示。利用拍摄好的照片进行对比，课堂气氛没有达到预期的热烈程度。经过分析，主要有以下两方面原因：1.1不能有效调动学生参与，学习积极性
中学物理·高中 2016年5期2016-11-25
- 偏振片在智能车摄像头道路识别中的应用
200092）偏振片在智能车摄像头道路识别中的应用唐 猛 肖 鑫 叶天明 康志远 王风丽（同济大学物理科学与工程学院，上海 200092）本文研究了大范围环境光照强度对摄像头采集道路信息能力的影响，解决了摄像头智能车因光照过强而迷失方向的问题.摄像头前加入两块线偏振片，减弱了进入摄像头光强，同时通过调节两块线偏振片的偏振夹角，也调制了进入摄像头的光强.研究表明:摄像头在早晨和中午时段可有效采集道路信息的条件是两块偏振片的偏振化方向夹角分别为0～60°和40
物理与工程 2016年4期2016-11-14
- 基于光学偏振试验的量子概念分析
，顺次摆放两个偏振片P1、P2.光束经过P1后变为与其透振方向一致且光强为I0的偏振光.两偏振片P1和P2的透振方向之间夹角为θ，由马吕斯定律可知，透过偏振片P2的光的强度为I0cos2θ.按照经典的光学理论，此现象可理解如下：在一个与光传播方向垂直的平面内选定一个xy平面直角坐标系，这里为了描述问题的方便，选定x轴沿P2的透振方向.如图1(b)所示，透过偏振片P1的光电场矢量E可分解为两个分量：沿x方向振动的电场矢量Ex和沿y方向振动的电场矢量Ey.偏振
大学物理 2016年3期2016-10-15
- 基于问题探究的“光的偏振”教学设计*①
教师活动：取出偏振片给学生观察，如图5.教师讲解：偏振片是一种特殊的光学实验器材，具有一个特定的方向，叫做透振方向，图5中指针的指向即偏振片透振方向.偏振片镶在中间开有圆孔的环形支架上，可绕其轴心转动，支架上标有刻度，旋转时方便读出角度.只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片，偏振片虽看不到狭缝，但它对光波的作用就相当于狭缝对于机械波的作用.图5 偏振片学生在教师的引导下组装实验仪器，用一个偏振片进行实验，如图6.图6 一个偏振片实验图Q4：不放偏
物理通报 2016年6期2016-09-05
- 迈克耳孙干涉仪中引入偏振片组的实验研究
孙干涉仪中引入偏振片组的实验研究谢军刘于颇宋广川(后勤工程学院，重庆400011)本文通过在迈克耳孙干涉仪实验装置中插入偏振片组的实验，探究了光的偏振性对其干涉情况的影响. 光源选用激光. 实验结果表明：入射光不论是自然光还是平面偏振光，通过分振幅或分波面法获得的两束光，即使通过两个互相正交的偏正片，这两束均可认为是来自同一波列的光，应具有恒定相位差.偏振片只影响光的振动方向，不会影响其相位关系，从而证明文献[1]和[2]的分析结果有误.迈克耳孙干涉仪；白
物理与工程 2016年3期2016-08-31
- 探讨偏振技术在汽车产业中的应用
键词：偏振光；偏振片；偏振技术；光束分离；光电转换；模拟求差中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）20-0245-02近些年来，我国经济高速发展，人民生活水平大幅提高，社会经济活动频繁，机动车数量急剧增加。随之而来，交通事故也呈上升趋势，而交通事故中很大一部分是由于夜间行车时，对面车灯晃人眼使驾驶员看不清道路而发生的。交通法规规定：在夜间行车时，两车距离150米处变换灯光即把远光灯切换为近光灯。由于改变了灯光的照射
电脑知识与技术 2016年20期2016-08-19
- 偏振导航传感器设计与标定
定系统准确确定偏振片之间的相对位置，提高了传感器的精度。在标准测试条件下测试，偏振导航传感器测角精度优于0.18°。1 传感器设计原理沙蚁能利用天空中的偏振光进行导航定位是因为它的视觉系统能够敏感偏振方向[6]，这个神经系统分为视网膜层和神经中枢层，前者对偏振光的强度和方向分布模式进行感知，后者对其信息进行综合处理。沙蚁的视网膜由数百个面向不同方向的视神经感杆组成，每个感杆由8个互相交叉垂直的单向感光器组成，这一结构使每个感杆对特定方向偏振光的刺激响应为正
航天控制 2016年6期2016-07-20
- 偏振光及其应用
们再来分析介绍偏振片，它是用人工方法制造的一种薄片，薄片内嵌有一种对光具有很强的吸收选择性的微粒晶体，在制造中使它们有规则地排列，它允许某一振动方向的光透过而吸收其他振动方向的光，因此，一束自然光通过偏振片P后，透射光就成为仅在某一方向振动的光，如图2，我们称这种光为线偏振光。如果令一束自然光通过两个偏振片P1和P2，如图3，如上所说，通过P1后的光为线偏振光，现令P2绕着传播方向旋转，我们可观察到光强是变化的，当P2的透光方向和P1的平行时，光强最强，当
中学生数理化·八年级物理人教版 2015年11期2015-11-30
- 光的偏振特性研究
相关原理。利用偏振片产生偏振光并测量了光功率，利用得到的实验数据拟合了一个关于偏振片的旋转角度与光功率的经验公式。将经验公式与理论公式相对照，从一个新的角度验证了光马吕斯定律的正确性。偏振光；光功率；经验公式；理论公式；马吕斯定律光的本质一直以来是最为神秘、最为引人入胜的课题。近代以来人们已认识到光既具有粒子性也具有波动性，但是对光的实质是什么，学术界至今没有定论。对光波动性的探索和对光波动性性质的了解却使光被广泛用于工程实践中。光的偏振特性是光波动性中很
实验科学与技术 2015年6期2015-02-27
- 适度融合学史，巧妙设计实验
史；光的偏振；偏振片中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）10（S）-0076-5【教材内容】本课使用教材为“鲁科版”《物理》选修（3-4）中第五章第3节。【教学重点和难点】（1）重点：理解什么是偏振，认识光是横波；（2）难点：偏振现象的理解与分析。【教学策略】（1）挖掘史实，充分发挥物理学史在课堂中的积极作用本课沿着历史的线索，从光的本性之争说起，到关于光是横波还是纵波的思考，再到马吕斯发现的新现象（光的偏振现
物理教学探讨 2014年10期2015-01-09
- 多功能偏振光演示仪在教学中的应用
了方便演示，把偏振片及有机玻璃板做成圆形，带有塑料手柄、转动轴、旋转组件和固定组件；为了增强演示效果，在有机板1的后面贴有环形灯带和电池组，并在其外围的塑料白板上贴有1圈色相环（对角2个颜色为互补色）；为了分别演示马吕斯定律、色偏振和互补色，笔者设计的装置略有不同，在图1（a）中偏振片2为圆形偏振片，在图1（b）中圆形有机玻璃板2上贴有2张透振方向互相垂直的半圆形偏振片3和4.图1 多功能偏振光演示仪装置的示意图3 多功能偏振光演示仪在教学中的应用3.1
物理实验 2014年10期2014-09-19
- 第45届国际物理奥林匹克竞赛实验试题简介
和偏振方向. 偏振片1的透振平面与偏振片表面的交线为O1O1′(如图1),光线入射到偏振片1上,通过偏振片后成为线偏振光,其电场矢量Eins的振动方向在偏振片1的透振平面内. 接着光线照射到各向异性光学薄片P上,P的光轴方向PP′在晶体平面内且与偏振片1的透振平面成45°. 在P内光可被分成2种：振动方向垂直于光轴的寻常光Eo和振动方向平行于光轴的非寻常光Ee. 这2种光波的折射率不同,其折射率差为Δn=no-ne，从光学薄片出射时两光波的相位差为Δφ=2
物理实验 2014年12期2014-09-12
- 仅使用偏振片精确测量偏振态
050)仅使用偏振片精确测量偏振态白云峰，闫照宇，浦合力(黑龙江工程学院 电气与信息工程学院 光电子研究所，黑龙江 哈尔滨 150050)提出仅使用偏振片进行偏振态精确测量的方法，相对传统偏振态测量方法，本方法所需装置简单、操作简便，且不仅可以测量一束光的整体偏振态，还可以测量光束截面的偏振态分布。通过旋转1片偏振片，测量透射光强，测量除圆偏振光和自然光以外的任何种类偏振光。如需区分圆偏振光和自然光，则需增加1片非理想偏振片于第一片偏振片之前，此时圆偏振光
黑龙江工程学院学报 2014年1期2014-09-07
- 基于结构光方法的类镜面物体的面形测量*
光学;结构光;偏振片;双频傅里叶变换基于结构光的三维面形测量[1]技术以其高精度、高效率和非接触性等优点目前已成为三维测量方法中的主流技术。在一般情况下,测量针对的是表面为漫反射高度变化范围不大的物体[2],但在实际应用中,我们经常会遇到形状复杂表面高光的物体。这种情况下,想要在CCD摄像机中采集到清晰的图像,并且得到很好的测量结果,应该采取不同的照明方式不同的解相方法。对于反光的崎岖表面,镜面反射会带来的相机曝光饱和造成信息的丢失。同时,复杂的高度变化会
电子器件 2014年5期2014-09-06
- 光的偏振现象演示仪
光，当光波通过偏振片P（起偏器）以后只有与偏振方向平行的光（电振动矢量E）能透过偏振片，成为偏振光，如图1（a）所示；偏振光再次经过偏振片Q（检偏器）后，如果检偏器Q的透振方向与E平行，则偏振光可通过检偏器Q，如图1（b）所示；如果检偏器Q的透振方向与E垂直，则偏振光完全不能透过检偏器Q，如图1（c）所示.如果检偏器Q的透振方向与E成任意夹角，则只有E平行于检偏器Q的透振方向光通过检偏器.图2 演示光的偏振现象的示意图3 光的偏振演示仪的制作1）有机玻璃板
物理实验 2013年3期2013-12-01
- 多光谱目标偏振信息探测系统设计*
统采用的是旋转偏振片的方式。荷兰的CREMER F和SCHWERING P B W等人通过红外偏振成像设备在红外波段研究了海洋环境上目标和背景的偏振特性[1]。PUST N J和 SHAW J A设计了可见光波段的多光谱双视场偏振成像仪，分别用来测量地面目标以及天空散射光的偏振特性[2]。美国的HOOPER B A、BAXTER B等人设计研制了AROSS-MSP多光谱偏振测量装置，用于河流、海洋沉积物的偏振信息测量[3]。中科院安徽光机所的乔延利等研制了
网络安全与数据管理 2013年10期2013-11-10
- 基于汽车自动会灯器的设计
过单片机控制一偏振片使其始终处在对面车灯与驾驶员眼睛的直线上，利用偏振片对光线的 1/2的遮挡作用减小对面车灯光的强度，从而达到清除炫目的目的。2 整体结构图1为整体结构图，本汽车自动会灯控制器包括单片机控制器、安装在单片机控制器前面板上的超声波传感器、固定在汽车前窗边缘的螺纹杆、驱动电机、偏振片驱动电机、透明基带、偏振片和光传感器组成。图1 整体结构图3 工作过程本会灯控制器工作过程：当夜间行车打开车灯时本会灯控制器同时打开工作，首先超声波传感器在电机
科学之友 2012年2期2012-10-18
- 强光对视力近视者的影响及其对策
镜片的内侧加上偏振片或滤光片.改装后的眼镜既不影响对近视者的视力矫正，又可以有效降低强光对眼睛的强烈照射，保护了眼睛的安全，提高了视力.下面就从理论和实验来论证这种方法的可行性.2 理论依据主要从光强的角度来分析，当入射光从透镜上折射出时，透射光强度发生了变化.光能量是对眼睛造成影响的主要因素，其次是紫外光波的成份，散射光波也将造成一定的影响.2.1 自然光通过近视眼镜后的光强光波入射到凹透镜上折射时，其透射光的强度会发生变化，光强的计算为其中：介质为非铁
物理实验 2012年2期2012-02-01
- 基于LabVIEW的“马吕斯定律验证”实验
高的光传感器和偏振片,否则会造成实验测量值与理论值差距较大。同时也发现使用PASCO实验系统自带的DataStudio程序及相应光学组件进行实验时,系统存在一些缺陷,主要有以下两个方面:其一是系统只能以程序预设的功能进行数据采集与实验,同时程序自带的某些功能在实验中并不一定需要;其二是利用DataStudio程序绘制偏振片透振方向夹角余弦的平方值与相对光强间的关系曲线时,实验所得曲线与理论曲线相比误差偏大。分析主要原因应该是由于PASCO实验系统的Data
大学物理实验 2011年4期2011-12-25
- 偏振光定量测量实验的改进
定律实验中，两偏振片透振方向夹角较大时，测量结果和理论值比较吻合；但夹角较小时，测量结果和理论值差别很大。测量结果和理论计算值的偏差如此之大，难以达到较好的验证马吕斯定律的目的。本文就上述问题进行了深入研究，找出了引起测量偏差的主要原因，并提出了改进办法。偏振光；马吕斯定律；定量测量polarization; Malus law;quantitative measurement马吕斯定律基本原理：设振幅为El、强度为Il的线偏振光透过偏振片的P，线偏振光的
中国科技信息 2011年10期2011-10-30
- 偏振片工作原理及标示方法建议
图1 现在高中偏振片所用的表示方法振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志，只有横波才有偏振现象．在高中物理光学内容中关于偏振现象主要讲述的是线偏振光，高中教材为让学生理解偏振原理就专门用一个绳波通过一个狭长的木框来说明偏振现象，这种讲述方法便于学生理解，但会因为学生的惯性思维，也因为很多资料上都采用图1的形式表示，易让学生认为偏振片是一条或多条很窄的狭缝，常与单缝混淆．高中物理实验室所用的偏振片大都是美国Polar
物理通报 2011年10期2011-03-20