魯科版選修34 光的偏振 激光與全息照相 課件（66張）.ppt

例1 如圖所示 p是偏振片 p的透振方向 用不帶箭頭的實線表示 為豎直方向 下列四種入射光束中 哪幾種照射p時能在p的另一側(cè)觀察到透射光 a 太陽光b 沿豎直方向振動的光c 沿水平方向振動的光d 沿與豎直方向成45 角振動的光 思路點撥 解答本題時應(yīng)把握以下三點 標準解答 選a b d 根據(jù)光的偏振知識 只要光的振動方向不與偏振片的透振方向垂直 就有光能通過偏振片 當光的振動方向與偏振片的透振方向相同時 透射光最強 當二者垂直時 光完全不能透過 當二者間的夾角由0 至90 逐漸增加時 透射光逐漸減弱 太陽光 沿豎直方向振動的光 沿與豎直方向成45 角振動的光均能通過偏振片 故a b d正確 變式訓練 讓太陽光垂直照射到一偏振片p上 以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片p 則可觀察到 a 透射光的強度減小b 透射光的強度不變c 若在偏振片p的后面平行于p再放置另一個偏振片q 旋轉(zhuǎn)偏振片q 則可觀察到透射光的強度發(fā)生變化d 若在偏轉(zhuǎn)片p的后面平行于p再放置另一個偏振片q 旋轉(zhuǎn)偏振片p 從偏振片q透射出的光的強度不變 解析 選b c 因為太陽光包含沿各個方向振動的光 所以太陽光入射到偏振片上 旋轉(zhuǎn)偏振片 透射光的強度不變 從偏振片p射出的偏振光入射到偏振片q上 當偏振片q的透振方向與偏振片p的透振方向一致時 從偏振片q射出的透射光的強度最大 當偏振片q的透振方向與偏振片p的透振方向垂直時 從偏振片q出射的透射光的強度為零 例2 下列說法正確的是a 激光可用于測距b 激光能量十分集中 只可用于加工金屬材料c 外科研制的 激光刀 可以有效地減少細菌的感染d 激光可用于全息照相 記錄下物體的三維信息 思路點撥 解答本題時應(yīng)把握以下兩點 自主解答 選a c d 激光平行度好 即使在傳播了很遠的距離之后 它仍保持一定的強度 此特點可用于激光測距 a正確 激光的亮度高 能量十分集中 可用于金屬加工 激光醫(yī)療 激光美容 激光武器等 b錯誤 激光具有很高的相干性 可用于全息照相 由于它記錄了光的相位信息 所以看起來跟真的一樣 立體感較強 d正確 由于激光亮度高 能量大 在切割皮膚等的同時 也能殺滅細菌 所以c正確 互動探究 上題中 關(guān)于激光的各種應(yīng)用分別利用了激光的哪種特性 a 激光測距利用了激光單色性好的特點 激光加工利用了激光方向性好的特點b 激光測距利用了激光方向性好的特點 激光加工 激光刀利用了激光亮度高的特點c 全息照相利用了激光相干性好的特點d 激光刀利用了激光單色性好的特點 全息照相利用了激光方向性好的特點 解析 選b c 激光測距利用了激光方向性好的特點 激光加工和激光刀利用了激光亮度高的特點 全息照相利用了激光頻率 相位和偏振方向的高度一致 也就是利用了激光的高度相干性 故b c正確 a d錯誤 1 下列現(xiàn)象中可以說明光是橫波的是 a 光的干涉和衍射現(xiàn)象b 光的色散現(xiàn)象c 光的全反射現(xiàn)象d 光的偏振現(xiàn)象 解析 選d 根據(jù)光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 說明光是一種波 具有波動性 根據(jù)光的色散現(xiàn)象 既說明同一介質(zhì)對不同光的折射率不同 也說明不同光在同一介質(zhì)中的速度不同 根據(jù)光的全反射現(xiàn)象 說明光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)會有不同的現(xiàn)象 光的偏振現(xiàn)象說明光的振動方向與光的傳播方向垂直 即說明光是橫波 所以正確選項為d 2 將激光束的寬度聚焦到納米級 10 9m 范圍內(nèi) 可修復(fù)人體已損壞的器官 可對dna分子進行超微型基因修復(fù) 把至今令人無奈的癌癥 遺傳疾病徹底根除 以上功能是利用了激光的 a 單色性好b 平行度好c 粒子性d 高能量 解析 選b d 激光的平行度好 故可聚焦到很小的范圍 激光的亮度高 能量大 故可修復(fù)器官 3 全息照相利用了下列哪些原理 a 小孔成像b 光的干涉c 光的衍射d 激光是一種相干光 解析 選b d 激光是一種人工產(chǎn)生的相干光 它的頻率相同 偏振方向一致 全息照相就是利用參考光與物光的干涉 形成復(fù)雜的干涉條紋 因此 b d正確 a c錯誤 4 激光具有相干性好 平行度好 亮度高等特點 在科學技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛 下面關(guān)于激光的敘述正確的是 a 激光是縱波b 頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同c 兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象d 利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離 解析 選d 激光就是一種光 是橫波 a錯誤 頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長不同 b錯誤 兩束頻率不同的激光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 c錯誤 利用激光平行度好的特點可以測距 d正確 一 選擇題 本大題共7小題 每小題4分 共28分 1 縱波不可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是 a 偏振現(xiàn)象b 反射現(xiàn)象c 折射現(xiàn)象d 衍射現(xiàn)象 解析 選a 反射 折射和衍射都是波的特征 所以橫波 縱波都能產(chǎn)生這些現(xiàn)象 但只有橫波能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象 縱波不能 所以a正確 2 對于激光的認識 以下說法中正確的是 a 普通光源發(fā)出的光都是激光b 激光是自然界普遍存在的一種光c 激光是一種人工產(chǎn)生的相干光d 激光一定比普通光的強度大 解析 選c 激光是一種人工產(chǎn)生的光 且頻率范圍窄 是相干光 故c項正確 a b兩項錯誤 但它不一定比普通光的強度大 d項錯誤 3 利用激光亮度高 能量集中的特點 在醫(yī)學上可以利用激光 a 殺菌消毒b 切除腫瘤c 透視人體d 焊接 剝落的視網(wǎng)膜 解析 選b d 利用激光亮度高 能量集中的特點 在醫(yī)學上可以用激光 焊接 剝落的視網(wǎng)膜 還可以用激光作 光刀 切除腫瘤 用激光不能殺菌消毒和透視人體 4 對于自然光和偏振光 以下認識正確的是 a 從太陽 蠟燭等普通光源直接發(fā)出的光是自然光b 自然光通過一個偏振片后成為偏振光 偏振光再通過一個偏振片后又還原為自然光c 電燈光透過偏振光 偏振片旋轉(zhuǎn)時看到透射光的亮度無變化 說明透射光不是偏振光d 自然光只有在通過偏振片后才能成為偏振光 解析 選a 太陽 蠟燭等普通光源發(fā)出的光為自然光 包括在垂直光的傳播方向上沿一切方向振動的光 故選項a正確 自然光通過偏振片時 只有與偏振片透振方向一致的光才能通過 沿其他方向振動的光被偏振片吸收 所以通過偏振片后的透射光是偏振光 不論通過幾個偏振片 所以選項b是錯誤的 由于自然光在各個振動方向上的強度相同 所以旋轉(zhuǎn)偏振片時透射亮度不變 即旋轉(zhuǎn)偏振片時亮度不變是因為入射光是自然光 而不是因為透射光不是偏振光 所以選項c是錯誤的 偏振現(xiàn)象是很普遍的 而不是只有通過偏振片后才能成為偏振光 平常見到的絕大多數(shù)光是偏振光 故選項d是錯誤的 只有選項a正確 5 在拍攝日落時水面下的景物時 應(yīng)在照相機鏡頭前裝一個偏振片 其目的是 a 減弱反射光 從而使景物的像清晰b 增強反射光 從而使景物的像清晰c 增強透射光 從而使景物的像清晰d 減弱透射光 從而使景物的像清晰 解析 選a 由于反射光的干擾 景物的像常常比較模糊 裝上偏振片的目的是減弱反射光 但不能增強透射光 故選a 6 如圖所示 讓自然光照到p q兩偏振片上 當p q兩偏振片的透射光偏振方向間的夾角為以下哪個度數(shù)時 透射光的強度最弱 a 0 b 30 c 60 d 90 解析 選d 自然光經(jīng)偏振片p后 成為振動方向與p透振方向相同的偏振光 光再遇到與p透振方向間夾角為90 的偏振片q時 光線完全無法通過 此時透射光的強度最弱 d項正確 7 一段時間以來 假奶粉事件 鬧得沸沸揚揚 奶粉的碳水化合物 糖 含量是一種重要指標 可以用 旋光法 來測量糖溶液的濃度 從而測定含糖量 偏振光通過糖的水溶液后 偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度 這一角度 稱為 旋光度 的值只與糖溶液的濃度有關(guān) 將 的測量值與標準值相比較 就能測量被測樣品的含糖量了 如圖所示 s是自然光源 a b是偏振片 轉(zhuǎn)動b使到達o處的光最強 然后將被測樣品p置于a b之間 則下列說法中正確的是 a 到達o處光的強度會明顯減弱b 到達o處光的強度不會明顯減弱c 將偏振片b轉(zhuǎn)動一個角度 使得o處光的強度最大 偏振片轉(zhuǎn)過的角度等于 d 將偏振片a轉(zhuǎn)動一個角度 使得o處光的強度最大 偏振片轉(zhuǎn)過的角度等于 解析 選a c d 由于放入了被測樣品 使光的偏振方向發(fā)生了改變 不再與偏振片b的偏振方向一致 因而到達o處光的強度會明顯減弱 故a對 b錯 無論轉(zhuǎn)動a還是b 只要使經(jīng)p后的光的偏振方向與b的透振方向一致即可使到達o處的光的強度最大 故c d均對 二 非選擇題 本題共2小題 共22分 8 10分 激光散斑測速是一種嶄新的測速技術(shù) 它應(yīng)用了光的干涉原理 用二次曝光照相所獲得的 散斑對 相當于雙縫干涉實驗中的雙縫 待測物體的速度與二次曝光時間間隔的乘積等于雙縫間距 實驗中可測得二次曝光時間間隔 t 雙縫到屏的距離l以及相鄰兩條亮紋間距 y 若所用激光波長為 則該實驗確定物體運動速度的表達式是 解析 設(shè)雙縫間距為d 由d v t y 則答案 9 12分 通過一塊偏振片去觀察電燈 蠟燭 月亮 反光的黑板 當以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振片時 看到的現(xiàn)象有何不同 解析 通過一塊偏振片去觀察電燈 蠟燭時 透射光的強弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化 因為燈光 燭光都是自然光 沿各個方向振動的光的強度相同 因此當偏振片旋轉(zhuǎn)時 透射出來的光波的振動方向雖然改變了但肉眼察覺不到 月亮和黑板反射的光已經(jīng)是偏振光 它們通過偏振片透射過來的光線的強弱會隨偏振片的旋轉(zhuǎn)發(fā)生周期性的變化 答案 見解析 1 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波 下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是 a 一束自然光相繼通過兩個偏振片 以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片 透射光的強度發(fā)生變化b 一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上 當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90 時 反射光是偏振光c 日落時分 拍攝水面下的景物 在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰d 通過手指間的縫隙觀察日光燈 可以看到彩色條紋 解析 選d 由光的偏振知識可知a b c正確 通過手指間的縫隙觀察日光燈 可以看到彩色條紋 是光的衍射現(xiàn)象 d錯誤 2 下列說法中正確的是 a 激光是一種自然界中存在的光b 激光是一種人工產(chǎn)生的相干光 因此可對它進行調(diào)制來傳遞信息c 激光雷達能根據(jù)多普勒效應(yīng)測出目標的運動速度 從而對目標進行跟蹤d 激光是一種橫波 解析 選b c d 激光是自然界中并不存在的光 激光是一種人工產(chǎn)生的相干光 因此可對它進行調(diào)制來傳遞信息 激光雷達能根據(jù)多普勒效應(yīng)測出目標的運動速度 從而對目標進行跟蹤 激光是一種橫波 故b c d正確 3 在楊氏雙縫干涉實驗裝置的單縫和雙縫后面各放置一個偏振片 若兩個偏振片的透振方向互相垂直 則 a 光屏上仍有干涉條紋 但亮條紋的亮度減小b 光屏上仍有干涉條紋 但亮條紋的亮度增大c 干涉條紋消失 但仍有光射到光屏上d 干涉條紋消失 光屏上一片黑暗 解析 選d 本實驗采用的是普通光源 發(fā)出的是自然光 通過兩個透振方向互相垂直的偏振片時 光將消失 故選d 4 市場上有一種太陽鏡 它的鏡片是偏振片 查找資料或向有經(jīng)驗的人請教 回答以下問題 為什么不用普通的帶色玻璃而用偏振片 安裝鏡片時它的透振方向應(yīng)該沿什么方