我们爱科学

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/26 10:56:35

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什么是偏振光?
光可以看作是由一些微小的波构成的.这些波可以在任
何一个平面上振动.在一个特定的光束中,有些波可以上下
振动,有些波左右振动,有些波则沿对角方向振动.它们的
振动方向可能均匀地分布在所有各个方向上,没有一个振动
平面占优势或者在光波中比其他平面占有更大的份额——普
通的太阳光或电灯泡的光都是这样.
可是,现在让我们设想光穿过一块透明的晶体.晶体是
由排成规整的行列和平面的原子或原子团构成的.因此,光
波会发现,当它的振动平面恰巧能塞进两个原子平面之间时,
它就很容易通过这块晶体.要是它的振动平面与原子的平面
成一个角度,它就会撞在原子上,因此,光波就要消耗很多
能量方能继续振动下去.这样的光会局部或全部被吸收掉.
你可以用下面的办法想到这是一种什么景象:试想象你
把一根绳子的一头拴在邻居院子里的树上,另一头拿在你手
里.再假定绳子是从篱笆的两根竹子的正当中穿过去的.好
了,如果你现在拿绳子上下波动,这些波就会从两根竹子之
间通过,并从你的手传到那棵树上.这时,那座篱笆对你的
波来说是“透明的”.但是,要是你让绳子左右波动,绳子
就会撞在两根竹子上,波就不会通过篱笆了.
有些晶体能够强迫光波把所有能量分成两束分离的光线.
这时振动平面就不再均匀分布了.在其中的一个光束中,所
有的波都在一个特定的平面上振动;而在另一个光束中,所
有的波都在与第一束光的平面成直角的平面上振动:不可能
出现任何对角方向的振动.
当光波被迫在某一特定的平面上振动时,我们就说这样
的光是“面偏振光”,或简单地称它为“偏振光”.而朝着
所有各个方向振动的普通光都是“非偏振光”.西方国家把
偏振光称为“极化光”.
为什么叫做“极化光”呢?当这种现象在1908年第
一次定名时,那个发明这个名称的法国工程师马吕斯关于光
的本性有一个错误的理论.他认为,光是由一些象磁铁那样
有南北极的粒子组成的.他想,那种从晶体中穿过的光,可
能是南北极的方向全部相同.这种想法后来被证明是错的,
但那个名称却已被人们牢牢地记住,无法再改变了.
当一块晶体产生偏振平面各不相同的两束光时,这两束
光具有稍稍不同的性质.它们在通过晶体时所受到的偏折的
大小可能不一样.因此,我们可以想法设计出一块晶体,让
它把一束光完全反射掉,而只让另一束光全部通过它.
在利用某些晶体时只有一束光能通过,是因为另一束光
被吸收掉而转化为热.偏振眼镜片(它是在塑料中嵌入许多
细小的这类晶体)就是以上述方式吸收掉许多光,由于这种
镜片着色,吸收掉的光就更多了.这种镜片就是这样消除眩
目的强光的.
当偏振光通过含有某种不对称分子的溶液时,它的振动
平面会被扭转一个角度.化学家根据这种扭转的方向和角度
的大小,就能够对这种分子的真实结构作出许多推断,特别
是对于有机化合物的分子更是如此.正因为这样,偏振光对
于化学理论来说,一直是极其重要的.