（1）拍摄时用偏振滤光镜消除反光在拍摄表面光滑的物体，如玻璃器皿、湖面等，常常会出现耀斑或反光，这是由反射光的偏振引起的。因为反射光是部分偏振光，所以拍摄时在照相机的物镜前加一片偏振片，并适当地旋转偏振镜面，就可消除偏振光。我们把这类偏振片叫做偏振滤光镜。
（2）摄影时用偏振镜控制天空亮度由于蓝天中存在大量的偏振光，所以用偏振镜能够调节天空的亮度，加偏振镜以后，蓝天变得很暗，突出了蓝天中的白云。
（3）使用偏振镜看立体电影在观看立体电影时，观众要戴上一副特制的眼镜，这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片。在放映时，在放映机两个物镜加上偏振方向相互垂直的偏振滤光片，然后投射到银幕上。观众用上述的偏振眼镜观看，左眼只能看到左边放映物镜投射到银幕上的画面，右眼只能看到右边放映物镜投射到银幕上的画面，两者在大脑中汇合，产生立体感，这就是立体电影的原理。
5．旋光现象与旋光糖度计
1811年，阿拉果（D．F．J．Arago）发现，当线偏振光通过某些透明物体时，线偏振光的振动面将旋转一定的角度，这种现象称为振动面的旋转，也称旋光现象。能产生旋光现象的物质称为旋光物质。石英晶体、糖、酒石酸溶液、松节油等都是旋光性很强的物质。偏振光通过旋光物质溶液时，旋光物质溶液的浓度Q可用下式表示Q=φad。
式中，φ为振动面的旋转角；α为旋光恒量；d为旋光物质的厚度。
旋光糖度计就是根据糖溶液的旋光性而设计的一种用来测定糖溶液浓度的仪器。如下图所示为旋光糖度计的示意图，图中M和N为两相互正交的偏振片，出射视场为黑暗，当把玻璃容器内装有待测的糖溶液放在M和N之间时，由于糖溶液的旋光作用，视场将由黑暗变为明亮。旋转检偏振器N，使视场重新恢复黑暗，所旋转的角度就是振动面的旋转角φ，将已知的a、d和所测定的φ代入式中就可算出糖溶液的浓度。通常在检偏振器的刻度盘上直接标出糖溶液的浓度值。
旋光糖度计示意图，以上是旋光糖度计的基本测量原理，随着科学技术的发展，旋光糖度计也不断改进与完善，如入射光用单色性好的激光等。据2001年12月媒体报道，新研制成功一种智能化激光旋光糖度仪，它是应用精密步进电机代替了过去蜗轮蜗杆的转动方式，提高了测量精度和可靠性，测量范围达到全糖范围。
6．光的双折射干涉与光弹分析技术
当一束光入射到某些各向异性媒质（如方解石晶体、冰洲石）时，会分裂成两束偏振光线，这种现象称为双折射现象。晶体的双折射与晶体的各向异性密切相关。非晶体物质，例如玻璃、赛璐珞等，在机械力的作用下变形时，使非晶体失去各向同性的特征而具有各向异性的性质，也能产生双折射现象，而且产生的双折射线穿过偏振片之后，将进行干涉，出现干涉条纹，这就是偏振光的干涉现象。
晶体的双折射和偏振光的干涉现象在工业上广泛应用于零件的受力分析。将制造的各种零件的透明模型，在外力的作用下，会产生双折射干涉条纹，观测和分析这些干涉条纹的色彩和形状，从而判断模型内部受力的情况，这种分析方法称为光弹性方法。
（三）量子光学
光电效应现象及光的量子性
1887年，赫兹发现光照射到金属表面时，电子会从金属表面逸出，把这种现象叫做光电效应。逸出的电子叫光电子，光电子在电场作用下形成光电流。
人们总结了光电效应的几条实验规律：单位时间内从阴极逸出的光电子数和入射光强成正比；光电子的初动能和入射光的频率成线性关系，而和入射光的强度无关；只有入射光的频率大于某一频率（即红限频率），才能产生光电效应；当入射光的频率大于红限时，则光一开始照射，几乎立刻（10-9s）就会产生光电效应。
光的经典波动理论认为电子逸出金属表面，逸出时的初动能应决定于光的强度，而与光的频率无关，这与实验现象不符。另外，按照波动说，金属中的电子从入射光波中吸收能量时，需要一段时间积累到一定的量值才能逸出金属表面，这又与实验定律相矛盾。由此可见，光的波动理论难以解释光电效应的实验规律，当时被称为物理学晴朗天空中的一朵乌云。
谁来拨开这朵乌云呢？1905年，爱因斯坦根据普朗克的能量子假说，提出了光的量子性，从而圆满地解释了光电效应现象。爱因斯坦认为，光束是以光速。运动的粒子流（能量子）。这些不连续的能量子称为光量子，现称为光子。每一光子的能量为ε=nhν，不同频率的光子具有不同的能量。光的强度Ι（即单位时间内通过单位面积的光能）决定于单位时间内通过单位面积的光子数n，频率为ν的单色光的强度为Ι=nhν。按照光子假说，光电效应可以解释如下：当频率为ν的单色光照射金属时，能量为劬的光子被电子所吸收，电子吸收的这一份能量，一部分用来克服金属表面对它的阻力所需要做的功（这功称为逸出功A），另一部分就是电T离开金属表面后的初动能（mυ2/2）。根据能量守恒定律，应有hν=12mυ2＋A。
此方程称为爱因斯坦光电效应方程，式中，h为普朗克常数；ν为入射光的频率；m为电子的质量；υ为电子逸也金属表面时的速度；A为逸出功。根据光子理论可以很自然地解释光电效应的实验规律。
光的波粒二象性
近代关于光的本性的认识是：光既具有波动性，又具有粒子性。在有些情况下（光的干涉、衍射、偏振等），光突出地显示其波动性，而在另一些情况下（光电效应、光压以及光的化学作用等），则突出地显示出其粒子性。光的这种既表现出波动性又具有粒子性的现象既为光的波粒二象性。后来的研究从理论和实验上无可争辩地证明了：非但光有这种两重性，世界的所有物质，包括电子、质子、中子和原子以及所有的宏观事物，也都有与其本身质量和速度相联系的波动的特性。
光的波动性用光的波长λ和频率ν描述，光的粒子性用光子的质量mp、能量ε和动量p描述。光的这两种性质在数量上是通过普朗克常量h联系在一起的，即光子能量ε=hν；
光子质量mp=hνc2；
光子动量p=hλ
从光的量子性出发，来研究光与物质相互作用的学科即为量子光学。1922年发现的康普顿效应，1928年发现的喇曼效应，以及当时已能从实验上获得的原子光谱的超精细结构，它们都表明光学的发展是与量子物理紧密相关的。此后，光学开始进入了一个新的时期，成为现代物理学和现代科学技术前沿的重要组成部分。
光电转换器件
1．光电管和光电倍增管
利用光电效应做成的器件，叫做光电管。在一个不大的抽空玻璃容器中装有阴极和阳极，阴极的表面涂有感光金属层，在两极之间加数百伏的电压，因两极之间绝缘，电路中没有电流。当光束照射在阴极上时，阴极发射出电子来，在外电场的作用下，由阴极运动到阳极，电路中就出现电流。感光层采用具有不同红限的物质，则可制成用于不同波段的光电管，如用于可见光波段的，涂Li、K等碱金属感光层，用于紫外线波段的，可涂Hg、Ag、Au等。实际使用时，光电管中往往充有某种低压的惰性气体。由于光电子使气体电离，可增大管内的导电性，所以充气光电管的灵敏度较真空光电管大。
当光电管发射的光电流太小时，可用光电倍增管使光电流放大。光电子在外电场作用下，高速轰击第一阴极的金属表面，而产生增多了的次级电子，次级电子再依次对后面的阴极继续作用，最后可使光电流放大105—108倍，在工程、天文、科研、军事等方面应用非常广泛。
2．半导体光电管
半导体光电管是目前应用更为广泛的光电转换器。当光照射在某些半导体材料上时，半导体材料吸收了光子的能量，并在其内部激发出导电的载流子（电子空穴对），从而使得材料的电导率显著增加；或者由于这种光生载流子的运动所造成的电荷积累，使得材料两面产生一定的电位差，这些现象统称内光电效应，半导体材料的内光电效应较为明显。硫化镉光敏电阻、硫化铅光敏电阻、硒光电池、硅光电池、硅光电二极管等就是利用这种内光电效应制成的器件。
3．电影的发声系统
放映电影时是应用光电管的光电转换来实现声音重放的。拍摄电影时的配音，是把声音信号转换为光信号，用明暗不同的条纹记录在胶片边缘的声带上。在放映电影时，光源发出的光通过移动的声带后发生了强弱的变化，并被光电管所接收，光电管把强弱变化的光相应地转变为强弱变化的电流，经放大器放大后，由扬声器放出声音。
另外，利用光电效应还可以制作一些光控继电器，用于自动控制、自动计数、自动报警、自动跟踪等。
（四）光波与颜色
颜色的起源
我们知道，将一束白光通过三棱镜后，形成一条彩色的光带，即棱镜色散光谱。光谱的产生表明了自光不是单色的，而是由各种色光混合成的。各种单色光通过棱镜时偏折的角度是不同的，这说明各色光以相同的入射角射人棱镜时产生的折射角不同，可见棱镜材料对于不同的色光有不同的折射率。这种色散现象和颜色与折射率的对应关系最早是牛顿用太阳光通过三棱镜色散实验总结出来的。某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c与光在这种介质中的速度υ之比，即n=c/υ各种光在真空中传播的速度相同，而在同一介质中的传播速度不同。紫光的传播速度最小，它对介质的折射率就最大；红光的传播速度最大，它对介质的折射率就最小。所以白光通过三棱镜后才会发生色散。牛顿找到的颜色与折射率的对应关系正是颜色起源的正确方向。
光的三原色
色彩并非存在于物体本身，而是光作用的结果。虽然牛顿证明了可视光谱上的七个不同颜色的长短光波结合在一起即形成白光，但其实只需要红、绿、蓝三光波就可以产生自光。红、绿、蓝三种颜色是按一定比例混合后得到其他不同颜色的基本颜色，故被称作光的三原色。
当光波投射在物体上后，该物质会传送、吸收或反射不同部分的光波。不同的物体对光波传送、吸收或反射的性质不同，如果该物体只对某种光波反射，而吸收了其他的波长，则人看到该光波对应的颜色。例如，一个物体反射了红光但吸收了其他的波长，这时候人们的视网膜和脑部视觉皮质区会处理此反射光，形成我们所看到的颜色是红色。画布或纸张上的颜色也是对此过程的仿真。
当然，不论是反射自物体或是发射自光源本身，我们处理光波的能力都是靠视网膜和脑部的视觉皮质区。视网膜内有三个接收器（或者说是锥细胞）可响应某些光波的频率。红色锥细胞能感应低频率的波长，绿色锥细胞反应的是中频率的波长，蓝色锥细胞反应的是高频率的波长。这些锥细胞的运作并非二元性的，而是类似频道一样，可将刺激分别传达至脑部的视觉皮质区，经过处理后才产生出我们所看到的颜色。
混色法
采用增减光波的方式，把不同颜色混合在一起，让人体内的视觉接收器只反应到某些光波，从而产生新的颜色，这种方法称为混色法。混色法分为加色法和减色法。
加色法是利用增加光波的方式来产生颜色。例如，把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同颜色的光波混合形成白光。又如，彩色电视机的电子光枪只能发出三种颜色：红、绿、蓝，将这三种颜色通过加色法可合成出在自然界常见的大多数色彩。舞台灯光也是利用加色法来产生五彩缤纷的颜色的。在加色法系统中，混合任两个原色，就会产生三个次原色：青、洋红、黄。将光的三原色加在一起就可以做出白光，如果完全拿掉这三原色的光，则产生黑色。
