新教材高中物理人教版(2020)選擇性必修第一冊46光的偏振激光課件(19張)

1、光的偏振 激光橫波縱波機械橫波與縱波的區(qū)別一、偏振機械橫波與縱波的區(qū)別思考：光是橫波還是縱波呢？如何驗證？一、偏振二、光的偏振 偏振片：一種由高分子薄膜制成的光學(xué)器件，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做“透振方向”。1.觀察光的偏振現(xiàn)象要用偏振片二、光的偏振現(xiàn)象：P、Q偏振片平行時，透射光最強；P、Q偏振片垂直時，透射光最暗。太陽光是橫波！二、光的偏振2.自然光特點： 包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。1.自然光 太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，這種光叫

2、自然光。自然光二、光的偏振3.偏振光 在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定的方向振動的光，這種光叫自然光。PQ自然光偏振光P 叫起偏器Q 叫檢偏器三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用四、激光的特點及其應(yīng)用 物體發(fā)光的微觀機理 物質(zhì)中的原子受到激發(fā)以后，原子能量增加，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，要向低能態(tài)躍遷。在向低能態(tài)躍遷的過程中，會發(fā)出光。 普通光源（白熾燈、日光燈、高壓水銀燈）的發(fā)光過程為自發(fā)輻射。各原子自發(fā)輻射發(fā)出的光彼此獨立，頻率、振動方向、相位不一定相同為非相干光。四、激光的特點及其應(yīng)用激光及其產(chǎn)生 1.概念：激光準(zhǔn)確內(nèi)涵是“輻射的受激發(fā)射的光放大”。 2.產(chǎn)生機理：原子受激輻射后發(fā)生躍遷 某

3、些物質(zhì)的原子中的粒子受光或電刺激，使低能級的原子變成高能級原子，在向低能態(tài)躍遷時輻射出相位、頻率、方向等完全相同的光，這種光叫做激光。1958年，貝爾實驗室的湯斯和肖洛發(fā)表了關(guān)于激光器的經(jīng)典論文，奠定了激光發(fā)展的基礎(chǔ)。1960年，美國加利福尼亞州休斯航空公司實驗室的研究員梅曼發(fā)明了世界上第一臺紅寶石激光器。1965年，第一臺可產(chǎn)生大功率激光的器件二氧化碳激光器誕生。1967年，第一臺射線激光器研制成功。 四、激光的特點及其應(yīng)用激光的發(fā)展史 梅曼（Theodore Harold Maiman1927-2007）激光的特性及應(yīng)用四、激光的特點及其應(yīng)用1.相干性應(yīng)用：光纖通訊、激光全息技術(shù)2.平行度

4、好：測距、測速（激光雷達(dá)測速）、信息存儲和閱讀（DVD、CD唱機、計算機光盤3.亮度高（能量高）：工業(yè)切割、焊接；醫(yī)學(xué)“光刀”、焊接；利用強激光產(chǎn)生的高壓引發(fā)核聚變1兩個偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以至沒有光通過。如果將其中的一片偏振片旋轉(zhuǎn)180，在旋轉(zhuǎn)過程中，將會產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象（ ）A.透過的光強先增強，然后又減少到零B.透過的光強先增強，然后減少到非零的最小值C.透過的光強在整個過程中都增強D.透過的光強先增強，再減弱，然后又增強A2下面說法正確的是（ ）A.自然光就是白光B.自然光就是復(fù)色光C.單色光不是自然光D.自然光可以是單色光，也可以是復(fù)色光D3激光全息照相技術(shù)主

5、要是利用激光的哪一種優(yōu)良特性（ ）A.亮度高B.方向性好C.相干性好D.抗電磁干擾能力強C4下面關(guān)于普通光和激光的特點敘述正確的是（ ）A.前者是相干光，后者是非相干光。B.前者是非相干光，后者是相干光。C.都是相干光。D.都是非相干光。B課 內(nèi) 互 動 探 究在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對透振方向相互垂直的偏振片，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖象就模糊不清了。這是為什么？提示：立體電影的光是偏振光。只有與偏振片透振方向一致的光才能通過。探究對光的偏振現(xiàn)象的理解1偏振現(xiàn)象(1)波的偏振狹縫對橫波、縱波的影響如果在波的傳播方向上放一帶狹縫的木板，不管狹縫方向如何，縱波都能

6、自由通過狹縫；對橫波，只有狹縫的方向與橫波質(zhì)點的振動方向相同時，橫波才能毫無阻礙地通過狹縫；當(dāng)狹縫的方向與質(zhì)點的振動方向垂直時，橫波就不能通過狹縫，這種現(xiàn)象叫做偏振。如圖所示。2光的偏振(1)光屬于電磁波，是橫波，具有偏振性。從普通光源直接發(fā)出的光(自然光)，包含在垂直于光的傳播方向上一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波是均勻的，不顯示偏振性。(2)自然光通過偏振片后，只有振動方向跟透振方向一致的光才能通過。這時的光只沿著一個特定的方向振動，顯示偏振性。如圖，偏振光經(jīng)過偏振片時，若光的振動方向與偏振片的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的振動方向與偏振片的“透振方向”垂直，屏是暗的；若既

7、不平行也不垂直，屏的亮度介于兩者之間，隨振動方向與“透振方向”的夾角變大，亮度逐漸變暗。3自然光與偏振光的比較自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光強度都相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿某一特定方向(與起偏器的偏振方向一致)特別提醒：(1)偏振現(xiàn)象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通過偏振片后才變?yōu)槠窆猓钪谐庠粗苯影l(fā)出的光外，我們看到的絕大部分光都是偏振光，如自然光射到水面時的反射和折射光線，尤其是二者互相垂直時，都是典型的偏振光，并且是完全偏振光，振動方向相互垂

8、直。(2)只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，光是橫波。 (2018浙江省湖州市高二下學(xué)期期末)如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點位于P、Q之間，B點位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點光的強度變化情況是()AA、B均不變BA、B均有變化CA不變，B有變化DA有變化，B不變解題指導(dǎo)：(1)思考自然光通過偏振片后有何變化。(2)當(dāng)P、Q的透振方向平行和垂直時對光有何影響。C解析：白熾燈發(fā)出的光為自然光，通過偏振片P后變成偏振光，旋轉(zhuǎn)P，A點光的強度不變；當(dāng)P與Q的偏振方向一致時，B點光的強度最大。當(dāng)P與Q的偏振方向垂直時，B點光的強度最小，所以選項C正確。對點訓(xùn)練1關(guān)于自然光和偏振光，下

9、列觀點正確的是()A自然光能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，而偏振光卻不能B只有自然光透過偏振片才能獲得偏振光C自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光D自然光和偏振光都能使感光底片感光解析：光振動沿各個方向均勻分布的光就是自然光，而振動沿著特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能發(fā)生干涉、衍射，所以A錯；光的偏振現(xiàn)象并不罕見，除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是偏振光，所以B錯；光的顏色由光的頻率決定，與光的振動方向無關(guān)，所以C錯；自然光和偏振光都具有能量，都能使感光片感光，D正確。D核 心 素 養(yǎng) 提 升偏振光的應(yīng)用非常廣泛。例如(1)在攝影中的應(yīng)用：在鏡頭前安裝一片偏振濾光

10、片，可以減弱進(jìn)入鏡頭的反射光。(2)電子表的液晶顯示屏：在兩塊透振方向垂直的偏振片當(dāng)中插進(jìn)一個液晶盒，可以控制光線顯示數(shù)字。(3)夜晚行車時，車燈眩光的消除用的就是光的偏振原理。(4)立體電影也利用了光的偏振原理。偏振光的應(yīng)用 (多選)如圖所示是立體電影的工作原理圖，觀眾戴上一副特殊的眼鏡就能看到由立體電影放出的立體圖象。關(guān)于立體電影，以下說法正確的是()BD A觀眾戴上特制眼鏡是為了防止傷害眼睛B這副眼鏡其實就是一對偏振方向互相垂直的偏振片C戴上特制眼鏡的觀眾若只用一只眼睛看，則銀幕上只是一片光亮而無圖象D產(chǎn)生立體視覺是因為人的兩只眼睛同時觀察物體時，在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同解析：放立體電影時有左右兩架放影機同時工作，如上圖所示，在每架放映機前裝有一塊偏振鏡子，其偏振方向互相垂直，因此從