光的偏振 激光 【備課 精講 精研】 高二物理 （人教版2019選擇性必修第一冊(cè)）

§6光的偏振激光高二物理（人教版2019）選擇性必修第一冊(cè)第四章光觀察與思考：新課引入

在觀看立體電影時(shí)，觀眾要戴上特制的眼鏡，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么？偏振01光的偏振02學(xué)習(xí)目標(biāo)偏振現(xiàn)象的應(yīng)用03激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用04一、偏振1.在橫波中，振動(dòng)方向總是垂直于波的傳播方向.(1)偏振現(xiàn)象：在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)的波叫波的偏振現(xiàn)象。(2)偏振方向：橫波的振動(dòng)方向稱為“偏振方向”。新課講授（3）如圖是一列橫波，當(dāng)這列橫波穿過(guò)兩個(gè)帶有狹縫的木板時(shí),狹縫的方向與波的振動(dòng)方向相同，橫波是否可以穿過(guò)？新課講授思考與討論：（4）如圖當(dāng)我們將后一塊木板旋轉(zhuǎn)900以后，這時(shí)橫波就是否能再通過(guò)狹縫？新課講授思考與討論：我們把這種現(xiàn)象稱為橫波的偏振現(xiàn)象2.縱波不發(fā)生偏振現(xiàn)象

一列縱波，以這列縱波的傳播方向?yàn)檩S，無(wú)論我們?cè)趺葱D(zhuǎn)第二塊木板，縱波都能通過(guò)。也就是說(shuō)縱波不發(fā)生偏振現(xiàn)象。

新課講授3.橫波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象而縱波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象，這就是橫波與縱波的一個(gè)區(qū)別。因此我們要判斷一列波是橫波還是縱波，只要看它能否發(fā)生偏振現(xiàn)象就可以啦!思考與討論：(2)如何判斷某種波是橫波，還是縱波？新課講授(1)光的干涉和衍射說(shuō)明光具有波動(dòng)性，那么光波是橫波還是縱波呢？二、光的偏振新課講授1.偏振片：一種由高分子薄膜制成的光學(xué)器件，每個(gè)偏振片都有一個(gè)特定的方向，只有沿著這個(gè)方向振動(dòng)的光波才能通過(guò)偏振片，這個(gè)方向叫做“透振方向”。實(shí)物示意圖箭頭表示透振方向1.偏振片：二、光的偏振新課講授光的偏振現(xiàn)象新課講授2.偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)的光叫偏振光。PQ自然光偏振光起偏器檢偏器光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光就是自然光。光振動(dòng)沿著特定方向的光就是偏振光。新課講授P明甲P

Q（弱）乙明暗丙P

Q新課講授當(dāng)只有一塊偏振片時(shí)，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片，透射光的強(qiáng)度不變。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向平行時(shí)，透射光的強(qiáng)度最大，但是，比通過(guò)一塊偏振片時(shí)要弱。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂直時(shí)，透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零。新課講授

自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光與折射光之間的夾角恰好是90°，這時(shí)反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。光振動(dòng)垂直于紙面光振動(dòng)在紙面內(nèi)3.光是一種橫波新課講授三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用未使用偏振鏡前使用偏振鏡后新課講授三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用立體3D電影新課講授新課講授做一做：新課講授做一做：通過(guò)偏振片看液晶顯示器1.相干性：激光是一種人工產(chǎn)生的相干光。相干性應(yīng)用：光纖通訊、激光全息技術(shù)四、激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用新課講授應(yīng)用：測(cè)距、測(cè)速、信息存儲(chǔ)和閱讀2.平行度非常好：從地面上發(fā)射的一束極細(xì)的激光束，到達(dá)月球表面時(shí)，也只發(fā)散成直徑lm多的光斑，因此激光在地面上傳播時(shí)，可以看成是不發(fā)散的。手持式雷達(dá)測(cè)速儀手提激光測(cè)距儀新課講授3.亮度高：所謂亮度，是指垂直于光線平面內(nèi)單位面積上的發(fā)光功率，自然光源亮度最高的是太陽(yáng)，而目前的高功率激光器，亮度可達(dá)太陽(yáng)的1萬(wàn)倍。應(yīng)用：工業(yè)切割、焊接；醫(yī)學(xué)“光刀”；利用強(qiáng)激光產(chǎn)生的高壓引發(fā)核聚變。氧化熔化激光切割激發(fā)核聚變新課講授課堂小結(jié)光的偏振偏振光的特點(diǎn)偏振光的獲得偏振現(xiàn)象的應(yīng)用激光光是橫波特點(diǎn)特點(diǎn)相干性平行度好亮度好1．如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮，則（）A．圖中a光為偏振光B．圖中b光為偏振光C．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°后，在P處將看到光亮D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，在P處仍看不到光亮B課堂練習(xí)【答案】B【詳解】A．自然光沿各個(gè)方向發(fā)散是均勻分布的，通過(guò)偏振片后，透射光是只有沿著某一特定方向振動(dòng)的光。而a光是從電燈直接發(fā)出的光，為自然光，故A錯(cuò)誤；B．以前一個(gè)選項(xiàng)的分析為基礎(chǔ)，自然光通過(guò)A偏振片后，即變?yōu)槠窆猓瑘D中b光為偏振光，故B正確；C．人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮，說(shuō)明A、B兩個(gè)偏振片的透振方向是互相垂直的，以SP為軸將偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)180°后，并沒(méi)有改變偏振片B的透振方向，所以在P處仍然看不到光亮，故C錯(cuò)誤；D．以SP為軸將偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，偏振片B的透振方向剛好與偏振片A的透振方向平行，通過(guò)偏振片A的光線也能透過(guò)偏振片B，在P處可以看到光亮，故D錯(cuò)誤。故選B。課堂練習(xí)2．關(guān)于光的偏振，下列說(shuō)法不正確的是（）A．自然光通過(guò)偏振片后，就得到了偏振光B．拍攝水面下的景物時(shí)，加偏振片可使像更清晰C．所有的波都具有偏振現(xiàn)象D．立體電影是應(yīng)用光的偏振的一個(gè)實(shí)例C課堂練習(xí)【答案】C【詳解】A．自然光通過(guò)偏振片后，從而得到在某一方向振動(dòng)的光，這就是偏振光，故A正確；B．拍攝水面下的景物時(shí)，為防止反射光的干擾，所以在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片可減弱水面反射光的影響，故B正確；C．只有橫波才能發(fā)生光的偏振現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．立體電影的制作利用了光的偏振現(xiàn)象，放映的時(shí)候也是用雙鏡頭放映機(jī)，其中每個(gè)鏡頭前放有偏振方向不同的偏振光片，觀眾戴的眼鏡上也有相對(duì)應(yīng)方向的偏振光片，這樣每只眼睛就只能看到一個(gè)鏡頭所投影的圖像，故D正確。故選C。課堂練習(xí)3．小華通過(guò)偏振太陽(yáng)鏡觀察平靜水面上反射的陽(yáng)光，轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化。下列說(shuō)法能夠解釋這一現(xiàn)象的是（）A．陽(yáng)光在水面反射后的反射光是偏振光，鏡片起起偏器的作用B．陽(yáng)光在水面反射后的反射光是偏振光，鏡片起檢偏器的作用C．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用B課堂練習(xí)【答案】B【詳解】陽(yáng)光屬于自然光，陽(yáng)光在水面發(fā)生反射后的反射光是偏振光，轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化，是由于鏡片相當(dāng)于檢偏器，當(dāng)偏振光偏振的方向與偏振鏡片偏振的方向平行時(shí)可以通過(guò)偏振片，當(dāng)二者方向垂直時(shí)不能通過(guò)偏振光，所以鏡片起檢偏器的作用。故選B。課堂練習(xí)4．激光被譽(yù)為“神奇的光”，關(guān)于激光的應(yīng)用，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．激光用來(lái)控制核聚變，是因?yàn)樗姆较蛐院茫庠吹哪芰磕芗性诤苄∫稽c(diǎn)上，可以在空間某個(gè)小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生極高的溫度B．由于激光是相干光，所以它能像無(wú)線電波那樣被調(diào)制，用來(lái)傳遞信息C．用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す庠诖髿庵袀鞑ゲ皇艽髿獾挠绊慏．能利用激光測(cè)量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馄叫卸群?、方向性好C課堂練習(xí)【答案】C【詳解】A．激光的方向性好，光源的能量能集中在很小一點(diǎn)上，可以在空間某個(gè)小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生極高的溫度，所以可以用來(lái)控制核聚變，故A正確，不符合題意；B．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性，所以它能像無(wú)線電波那樣被調(diào)制，用來(lái)傳遞信息，故B正確，不符合題意；C．用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す夥较蛐院?、能量高，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．能利用激光測(cè)量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馄叫卸群?、方向性好，在傳播很遠(yuǎn)距離后還可以保持一定的強(qiáng)度，故D正確，不符合題意。故選C。課堂練習(xí)5．激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船，激光由地面激光站或空間激光動(dòng)力衛(wèi)星提供，通過(guò)一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高