第06讲 光的偏振 激光-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019选择性必修一）

第06讲 光的偏振 激光 ( 目标导航 ) 课程标准 课标解读 1．观察振动中的偏振现象，知道只有横波才有偏振现象． 2．了解激光的特性和应用，用激光观察全息照片． 1．通过实验，认识振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象． 2．知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识来解释生活中一些常见的光学现象． 3．了解激光的特点及其应用． 4．知道日常见到的光多数是偏振光，了解偏振光在生产生活中的一些应用． ( 知识精讲 ) 知识点01 光的偏振 1．偏振现象 (1)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这样的光叫作自然光． (2)偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其振动方向沿着偏振片的透振方向，即在垂直于传播方向的平面上，只沿着某一特定方向振动，这样的光称为偏振光．自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面的反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化． (3)只有横波才有偏振现象． 2．偏振现象在生产生活中的应用 (1)摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向垂直，阻挡了反射光进入镜头． (2)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，液晶具有各向异性的属性，特别是对偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90°，利用这种特性控制光通过或不通过，从而显示数字的形状． 【即学即练1】纵波不可能产生的现象是(　　) A．偏振现象　　　　　　　 B．反射现象 C．折射现象 D．衍射现象 【即学即练2】在拍摄日落水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(　　) A．减弱反射光，从而使景物的像清晰 B．增强反射光，从而使景物的像清晰 C．增强透射光，从而使景物的像清晰 D．减弱透射光，从而使景物的像清晰 知识点02 自然光和偏振光的比较 1．振动方向比较：自然光在垂直于光的传播方向的平面内，沿所有方向振动；偏振光在垂直于光的传播方向的平面内，沿某一特定的方向振动。 2．经过偏振片时现象比较：如图甲，自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明亮的，转动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变。如图乙、丙，偏振光经过偏振片时，若光的振动方向与偏振片的透振方向平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片的透振方向垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏的亮度介于两者之间，随着振动方向与透振方向的夹角变大，亮度逐渐变暗。 3．自然光、偏振光产生方式的比较：太阳、电灯等直接发出的光是自然光；自然光经偏振片后都是偏振光，自然光射到两种介质的交界面上，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。 【即学即练3】关于自然光和偏振光，下列观点正确的是(　　) A．自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能 B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光 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 知识点03 激光 1．激光的产生：激光是原子受激发辐射产生的光，发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉． 2．激光的特点： (1)激光是人工产生的相干光，其单色性好，相干性好． 激光的频率单一，相干性非常好，颜色特别纯．用激光做衍射、干涉实验，效果很好． (2)激光的平行度好．从激光器发出的激光具有极好的平行性，几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光．传播几千米后，激光斑扩展范围不过几厘米，而探照灯的光束能扩展到几十米范围． (3)亮度高．激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量． 3．激光的应用： 光纤通信；激光测距；激光读写；激光加工；激光手术(亦称光刀手术)；激光武器；可控聚变反应中的应用． 【即学即练4】(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀，可用于进行近视眼的治疗．用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短、效果好、无痛苦．关于这个治疗，以下说法中正确的是(　　) A．近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面，使人不能看清物体 B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术 C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复 D．激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削 ( 能力拓展 ) 考法01 自然光和偏振光 【典例1】(多选)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是(　　) A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同 B．偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光 C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光 D．太阳、电