偏振片工作原理及标示方法建议

左 进

（兴山县第一中学 湖北宜昌 443700）

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Polaroid公司的Edwin H．Land在1938年发明的H型偏振片；是将聚乙烯醇高分子化合物薄膜作为片基，浸入碘液中，再经过硼酸水溶液还原稳定后，再定向拉伸，使聚乙烯醇大分子定向排列．即经拉伸后，使高分子材料成线状结构，碘分子则整齐地被吸附在该薄膜上，被称为偏光膜（Polarizer）．光波是一种电磁波，而光的偏振态指的是光的电场特性，光射向偏振片时，由于分子链的间隔很小，电子只能沿分子链运动，那么与分子链平行的电场能量不能通过，被分子链上电子充分吸收，而与分子链垂直的电场可以通过，从而具有起偏或检偏性能（图2）．

图2 H型偏振片原理

图3 建议偏振片标示方法

偏振片与狭缝的不同：偏振片起起偏的作用，入射光中与偏振片透光方向一致的光分量可以透光，与偏振片透光方向垂直的不能透光，出射的光为偏振方向与偏振片透光方向一致的线偏振光．狭缝只起到限制光束的功能，没有改变偏振状态，透过狭缝的自然光不能变成偏振光，还是自然光，只是光束变成狭缝的形状了．而光经过偏振片只是偏振态改变了，光束大小并没有改变，还是入射那样，并不是变成一狭缝状．在高中物理中偏振片应同大学一样明确说明标注方法，箭头方向说明偏振方向，如图3．这样可以避免学生将偏振片与单缝混为一谈，更好的认识偏振现象．

为了与现行高中偏振片所用表示方法（图1）区别，建议采用图3标示方法．

1 竺子民．物理光学．武汉：华中科技大学出版社，2009．215