4.6 光的偏振 激光（教学课件）-【上好课】2022-2023学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

§6 光的偏振 激光 高二物理（人教版2019） 选择性必修 第一册 第四章 光 观察与思考： 新课引入 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？ 偏振 01 光的偏振 02 学习目标 偏振现象的应用 03 激光的特点及其应用 04 一、偏振 1.在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向. (1)偏振现象：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的波叫波的偏振现象。 (2)偏振方向：横波的振动方向称为“偏振方向”。 新课讲授 （3）如图是一列横波，当这列横波穿过两个带有狭缝的木板时, 狭缝的方向与波的振动方向相同，横波是否可以穿过？ 新课讲授 思考与讨论： （4）如图当我们将后一块木板旋转900以后，这时横波就是否能再通过狭缝？ 新课讲授 思考与讨论： 我们把这种现象称为横波的偏振现象 2.纵波不发生偏振现象 一列纵波，以这列纵波的传播方向为轴，无论我们怎么旋转第二块木板，纵波都能通过。也就是说纵波不发生偏振现象。 新课讲授 3.横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，这就是横波与纵波的一个区别。 因此我们要判断一列波是横波还是纵波，只要看它能否发生偏振现象就可以啦! 思考与讨论： (2)如何判断某种波是横波，还是纵波？ 新课讲授 (1)光的干涉和衍射说明光具有波动性，那么光波是横波还是纵波呢？ 二、光的偏振 新课讲授 1.偏振片： 一种由高分子薄膜制成的光学器件，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫做“透振方向”。 实物 示意图 箭头表示透振方向 1.偏振片： 二、光的偏振 新课讲授 光的偏振现象 新课讲授 2.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光。 P Q 自然光 偏振光 起偏器 检偏器 光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光。 光振动沿着特定方向的光就是偏振光。 新课讲授 P 明 甲 P Q （弱） 乙 明 暗 丙 P Q 新课讲授 当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。 当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。 当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。 新课讲授 自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。 光振动垂直于纸面 光振动在纸面内 3.光是一种横波 新课讲授 三、偏振现象的应用 未使用偏振镜前 使用偏振镜后 新课讲授 三、偏振现象的应用 立体3D电影 新课讲授 新课讲授 做一做： 新课讲授 做一做： 通过偏振片看液晶显示器 1.相干性：激光是一种人工产生的相干光。 相干性应用：光纤通讯、激光全息技术 四、激光的特点及其应用 新课讲授 应用：测距、测速、信息存储和阅读 2.平行度非常好：从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散成直径lm多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的。 手持式雷达测速仪 手提激光测距仪 新课讲授 3.亮度高：所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自然光源亮度最高的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的1万倍。 应用：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。 氧化熔化激光切割 激发核聚变 新课讲授 课堂小结 光的偏振 偏振光的特点 偏振光的获得 偏振现象的应用 激光 光是横波 特点 特点 相干性 平行度好 亮度好 23 1．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则（　　） A．图中a光为偏振光 B．图中b光为偏振光 C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮 D．以SP为轴将B转过90°后，在P处仍看不到光亮 B 课堂练习 【答案】B 【详解】A．自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。而a光是从电灯直接发出的光，为自然光，故A错误； B．以前一个选项的分析为基础，自然光通过A偏振片后，即变为偏振光，图中b光为偏振光，故B正确； C．人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，说明A、B两个偏振片的透振方向是互相垂直的，以SP为轴将偏振片B转过180°后，并没有改变偏振片B的透振方向，所以在P处仍然看不到光亮，故C错误； D．以SP为轴将偏振片B转过90°后，偏振片B的透振方向刚好与偏振片A的透振方向平行，通过偏振片A的光线也能透过偏振片B，在P处可以看到光亮，故D