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1、為什么黑板反射的光是偏振光？自然光在兩種各向同性的媒質(zhì)分界面上反射和折射時(shí)，反射光和折射光都將成為部分偏振光；在特定情況下，反射光有可能成為完全偏振光，即線(xiàn)偏振光。 反射光的偏振化程度和入射角有關(guān)，當(dāng)入射角等于某一特定值i0，且滿(mǎn)足tani0=n2/n1時(shí)，反射光中只有垂直入射面的分振動(dòng)，成為線(xiàn)偏振光；而折射光仍為部分偏振光，但這時(shí)折射光的偏振化程度最強(qiáng)。上式稱(chēng)為布儒斯特定律。i0稱(chēng)為布儒斯特角或起偏振角。式中n1，n2為界面上、下媒質(zhì)的折射率。這時(shí)，有i0+γ=Pi/2γ為折射角，說(shuō)明當(dāng)入射角為起偏角時(shí)，
2、反射光與折射光相互垂直。為了增強(qiáng)反射光的強(qiáng)度和折射光的偏振化程度，可以把許多相互平行的玻璃片重疊而成玻璃片堆。當(dāng)自然光以起偏振角入射到玻璃片堆上時(shí)，在反射方向和透射方向可以獲得兩束振動(dòng)方向相互垂直的線(xiàn)偏振光。光電效應(yīng)與光電器件的應(yīng)用1、光電效應(yīng)及其理論解釋???著名物理學(xué)家赫茲為了驗(yàn)證麥克斯韋預(yù)言的電磁波，于1887年發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照射在金屬表面時(shí)，電子可以從金屬中脫出這一物理現(xiàn)象。這一現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，可以從金屬中脫出的電子叫光電子。???第6頁(yè)共6頁(yè)物理在生活中的應(yīng)用2光電效應(yīng)可以分為兩類(lèi)。一類(lèi)是當(dāng)光照射在金屬
3、表面時(shí)，電子從金屬中脫出，叫做外光電效應(yīng)。另一類(lèi)是當(dāng)光照射在某些半導(dǎo)體材料上時(shí)，被半導(dǎo)體材料吸收，并在其內(nèi)部激發(fā)出導(dǎo)電的載流子（電子-空穴對(duì)），從而使得材料的導(dǎo)電率顯著增加（所謂“光電導(dǎo)”）；或者由于這種光生載流子的運(yùn)動(dòng)造成的電荷積累，使得材料兩面產(chǎn)生一定的電位差（所謂“光生伏特”），這兩種情況叫做內(nèi)光電效應(yīng)。???光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律是光的波動(dòng)理論無(wú)法解釋的。愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)，在1905年發(fā)表了題為《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)》的論文，該文提出了光量子-光子假說(shuō)，其內(nèi)容是：當(dāng)光束在和物質(zhì)相互作
4、用時(shí)，其能流并不像波動(dòng)理論所想象的那樣連續(xù)分布，而是集中在一些叫做光子（或光量子）的粒子上。當(dāng)光束照射在金屬上時(shí)，光子一個(gè)個(gè)地打在它的表面。金屬中的電子要么吸收一個(gè)光子，要么完全不吸收。而光子的能量E正比于其頻率f，即E=hf。光電效應(yīng)滿(mǎn)足愛(ài)因斯坦方程hf=mvv/2+A,其中h為普朗克常數(shù)，v是光電子逸出金屬表面的速度，A是金屬的脫出功（或稱(chēng)功函數(shù)）。???這個(gè)假說(shuō)是普朗克能量子假說(shuō)的發(fā)展。該假說(shuō)描述了量子吸收和釋放的基本過(guò)程，很好地解釋了光電效應(yīng)，10年后被密立根的實(shí)驗(yàn)完全證實(shí)。愛(ài)因斯坦因此獲得1921年
5、的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。2、常用的光電器件???第6頁(yè)共6頁(yè)物理在生活中的應(yīng)用2將光信號(hào)（或光能）轉(zhuǎn)變成電信號(hào)（或電能）的器件叫光電器件?，F(xiàn)已有光敏管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏組件、色敏器件、光敏可控硅器件、光耦合器、光電池等光電器件。這些器件已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、軍事等領(lǐng)域。下面著重介紹幾種光電器件的應(yīng)用及其檢測(cè)方法。???光敏管——光敏管包括光電管、光電倍增管和像管三類(lèi)。光電管和光電倍增管都是輻射光的接收器件，完成光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的功能。光電管廣泛應(yīng)用于光電轉(zhuǎn)換裝置，如傳真機(jī)、電影放映機(jī)、錄
6、音機(jī)、VCD、DVD等設(shè)備中。光電倍增管用于電影放映機(jī)的還聲系統(tǒng)，像管用于攝像機(jī)。???光敏電阻器——光敏電阻器是一種電導(dǎo)率隨吸收的光量子多少而變化的電子元件。當(dāng)某種物質(zhì)受到光的照射時(shí)，載流子濃度增加，從而增加了電導(dǎo)率，這就是光電導(dǎo)效應(yīng)。這種附加的電導(dǎo)叫光電導(dǎo)。根據(jù)光敏電阻器的光譜特性，光敏電阻器可分為以下幾類(lèi)：紫外光敏電阻器，用于探測(cè)紫外線(xiàn)；可見(jiàn)光敏電阻器，主要用于自動(dòng)控制、光電跟蹤以及照相機(jī)的自動(dòng)曝光等場(chǎng)合；紅外光敏電阻器，主要用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、光報(bào)警裝置、人體病變探測(cè)、紅外通信等工作中。???光敏二極管、三
7、極管——硅光敏管有硅光敏二極管、硅光敏三極管兩類(lèi)。硅光敏管的基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié)，當(dāng)硅光敏二極管不受光照時(shí)，通過(guò)PN結(jié)的僅是由環(huán)境溫度產(chǎn)生的微小暗電流及加反向偏壓所產(chǎn)生的漏電流；只有受到光照時(shí)，光的能量變成電能，才產(chǎn)生電流。在光敏三極管中，光信號(hào)從基極輸入，且可以通過(guò)調(diào)節(jié)偏置得到所需要的工作狀態(tài)和放大特性。???第6頁(yè)共6頁(yè)物理在生活中的應(yīng)用2光電耦合器——光電耦合器是以光為媒介、用來(lái)傳輸電信號(hào)的器件。通常是把發(fā)光器（可見(jiàn)光LED或紅外光LED）與受光器（光電半導(dǎo)體管）封裝在同一管殼內(nèi)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)
8、出光線(xiàn)，受光器接收光照后就產(chǎn)生光電流，由輸出端引出，從而實(shí)現(xiàn)了“電-光-電”的轉(zhuǎn)換。光電耦合器主要用于穩(wěn)壓電源、光電開(kāi)關(guān)、限幅器及各種邏輯電路中。用以代替繼電器等裝置。???太陽(yáng)能電池——硅太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的一種半導(dǎo)體器件。硅光電池等效于一個(gè)PN結(jié)，在光照條件下PN結(jié)兩端能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，接上負(fù)載后就形成電流。硅太陽(yáng)能電池系統(tǒng)利用的是取之不盡的太陽(yáng)能。硅光電池可組成太陽(yáng)能手表、太陽(yáng)能計(jì)
