偏振片工作原理及標示方法建議

左 進

（興山縣第一中學 湖北宜昌 443700）

圖1 現在高中偏振片所用的表示方法

振動方向對于傳播方向的不對稱性叫做偏振，它是橫波區別于其他縱波的一個最明顯的標志，只有橫波才有偏振現象．在高中物理光學內容中關于偏振現象主要講述的是線偏振光，高中教材為讓學生理解偏振原理就專門用一個繩波通過一個狹長的木框來說明偏振現象，這種講述方法便于學生理解，但會因為學生的慣性思維，也因為很多資料上都采用圖1的形式表示，易讓學生認為偏振片是一條或多條很窄的狹縫，常與單縫混淆．

高中物理實驗室所用的偏振片大都是美國Polaroid公司的Edwin H．Land在1938年發明的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，再經過硼酸水溶液還原穩定后，再定向拉伸，使聚乙烯醇大分子定向排列．即經拉伸后，使高分子材料成線狀結構，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，而光的偏振態指的是光的電場特性，光射向偏振片時，由于分子鏈的間隔很小，電子只能沿分子鏈運動，那么與分子鏈平行的電場能量不能通過，被分子鏈上電子充分吸收，而與分子鏈垂直的電場可以通過，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，沒有改變偏振狀態，透過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．而光經過偏振片只是偏振態改變了，光束大小并沒有改變，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同大學一樣明確說明標注方法，箭頭方向說明偏振方向，如圖3．這樣可以避免學生將偏振片與單縫混為一談，更好的認識偏振現象．

為了與現行高中偏振片所用表示方法（圖1）區別，建議采用圖3標示方法．

1 竺子民．物理光學．武漢：華中科技大學出版社，2009．215