第五章 第4节&第5节 激光与全息照相-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步核心辅导与测评（鲁科版）

第4节　光的偏振 第5节　激光与全息照相 核心素养要求 核心素养呈现 1.了解振动中的偏振现象，知道偏振是横波的特有性质. 2.知道偏振光和自然光的区别，了解偏振光在实际生活中的应用. 3.了解激光的产生原理和主要特点，知道激光的特性和应用. 4.了解全息照相的原理及特点. 　光的偏振 1．偏振现象 (1)波的偏振：如果横波只沿着某一个特定的方向振动，在物理学上就叫作波的偏振． (2)只有横波才存在偏振． 2．偏振片：只让某一方向振动的光通过的一种光学元件． 3．光的分类 (1)自然光：在垂直于传播方向的平面内，光波可沿任何方向振动，振动在平面内的分布大致均匀的光． (2)偏振光 ①自然光通过偏振片(起偏器)之后，只有振动方向与透振方向一致的光波才能完全通过．自然光通过偏振片后，就能获得偏振光． ②起偏器和检偏器：用于获得偏振光的偏振片叫起偏器，用于检查通过起偏器的光是不是偏振光的偏振片叫检偏器． 4．偏振现象的应用：立体电影、照相机镜头前的偏振镜、检查力的分布情况． 看过立体电影的人都会知道，看立体电影时需要戴一副特制的眼镜．你知道这是为什么吗？特制的眼镜又有什么作用呢？ 提示：这一切都跟偏振光有关．立体电影拍摄时是利用偏振光，放映时也是偏振光，戴的眼镜是偏振片．观众戴上偏振镜观看电影时，每只眼睛只看到相应的偏振图像，这样就会产生立体感． 　 激光与全息照相 1．激光及其特性 激光是原子受激辐射产生的光，激光光束中所有光子的频率一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致，所以激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点． 2．激光的应用 (1)在家中，CD、VCD、有线电视； (2)在联网的计算机上，收集图文信息、收发电子邮件、网上购物； (3)在医院里，治疗疾病、整容美容； (4)在军事领域，激光制导炸弹、测量距离_、跟踪目标、传递军事情报． 3．激光与全息照相 (1)全息照相的原理 全息照相是应用光的干涉实现的． (2)全息照相与普通照相相比具有的突出特点： ①观察再现的图像时，看到的三维立体图像和原来的物体几乎一模一样． ②发现一个物体部分被遮挡了，改变一下角度，就能观察到被遮挡的部分． ③一张全息照片的大部分被损坏或丢失，只留下一小部分，从这一小部分照片仍可再现原物的全貌． ④可以在同一张底片上记录多张图像，再现时可以在不同的角度上分别观察到两个不同物体的像而不互相干扰． (1)激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点．(√) (2)激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好．(×) (3)全息照相技术只能记录光波的强弱信息．(×) (4)激光用于光纤通信是利用了它亮度高的特点．(×) 　偏振现象及其应用 [思 考 探 究] (1)太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．如果在光源与光屏之间放上一个偏振片(如图所示)，光屏上的明暗程度会不会发生变化？为什么？ 提示：透射光暗了一些，因为只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过． (2)通过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光，同时转动偏振片，你感觉到的明暗有明显的变化，这种现象说明什么？ 提示：说明玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光都是偏振光． [思 维 深 化] 1．自然光与偏振光的比较 自然光(非偏振光) 偏振光 光的来源 直接从光源发出的光 自然光通过起偏器后的光 光的振动方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光强度都相同 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向(与起偏器的透振方向一致) 2.偏振光的产生方式 (1)自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也会变化．自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直． (2)自然光经过偏振片(起偏器)后能形成偏振光．偏振光可以用另一个偏振片(检偏器)检验． 3．偏振现象的应用 (1)立体电影． (2)摄影时利用偏振片消除反光． (3)汽车挡风玻璃上安装偏振片可以减弱对面车灯射来的光． 　(多选)在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，如图所示，则下列说法正确的是(　　 ) A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变 B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱 C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变 D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱 [思路点拨]　该题可按如下思路分析：太阳光是自然光→振动方向与偏振片的透振方向相同的光透过→两平行偏振片的透振方向平行时透光