内容正文:
6 光的偏振 激光
课程解读
课标要点
学科素养
链接浙江选考
1.观察光的偏振现象,了解偏振现象产生的条件,知道其在生产生活中的应用;知道光是横波。
2.通过实验,了解激光的特性。能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
3.通过调查研究,收集光的偏振现象应用的实例。
4.观看3D电影,查阅资料,了解3D电影的原理
物理观念:理解光的偏振的概念。
科学探究:观察光的偏振现象,了解偏振现象产生的条件;通过实验,了解激光的特性。
科学态度与责任:了解激光技术在生产生活中的应用
1. 掌握光的偏振的概念以及偏振现象产生的条件。
2.知道光是横波。
2. 3.了解激光的特性
(见学生用书P79)
知识点 光的偏振 激光
1.光的偏振
(1)偏振片:由特定的材料制成,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顺利通过偏振片,这个方向叫作“__透振__方向”。
(2)自然光和偏振光
①自然光:太阳、日光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__。这种光是“自然光”。
②偏振光:通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,沿着某个__特定__的方向振动。这种光叫作偏振光。
(3)偏振现象:不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也可能不同,这种现象称为“偏振现象”,横波的__振动__方向称为“偏振方向”。
2.激光的特点及其应用
特点
应用
相干性强:激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性
光纤通信
平行度好:激光的平行度非常好,传播很远的距离后仍能保持一定的强度
激光测距,为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引
亮度高:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量
用激光束切割、焊接,医学上可以用激光做“光刀”,激发核聚变等
[思辨]
1.判断题(正确的打“√”,错误的打“”)
(1)当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时,透射的光最强。( √ )
(2)当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向既不平行也不垂直时,则仍会有部分光透过偏振片。( √ )
(3)当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时,光不能穿过偏振片。( √ )
(4)光的偏振现象说明光是一种纵波。( )
2.思考题:在观看立体电影时,观众需要戴上特制的眼镜,该眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。如果不戴眼镜,看到银幕上的图像就会模糊不清。你知道这是利用光的什么原理吗?
答案:利用了光的偏振原理。
(见学生用书P80)
类型一光的偏振
角度1:偏振现象及其解释
如图所示,一束自然光通过偏振片照射到光屏上,则图中光屏上没有发亮的是(偏振片上的箭头表示其透振方向)( C )
解析:自然光通过偏振片后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时,偏振光能够通过;当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时,偏振光不能通过,故选C。
研究偏振现象的装置如图所示,P1、P2是两块完全相同的圆形偏振片,A、B为观测点,A、B和两块偏振片的中心共线,且偏振片与AB连线垂直,两偏振片可绕AB连线转动。下列说法正确的是( C )
A.固定P1,转动P2,则A、B处光强均发生变化
B.固定P2,转动P1,则A、B处光强均不发生变化
C.同时转动P1和P2,A处光强不变,B处光强可能变化
D.同时转动P1和P2,A、B处光强均发生变化
解析:自然光沿着垂直于传播方向的平面内各个方向振动的光波强度均相同,故无论是否转动P1,A处光强不变,故A、D错误;若转动P1,固定P2,当两偏振片的透振方向平行时,B处光强最大,当两偏振片的透振方向垂直时,B处光强最小,故B处光强可能变化,故B错误;同时转动P1和P2,同理,当两偏振片的透振方向平行时,B处光强最大,当两偏振片的透振方向垂直时,B处光强最小,故B处光强可能变化,故C正确。
角度2:偏振的应用
关于光的偏振,下列说法不正确的是( C )
A.自然光通过偏振片后,就得到了偏振光
B.拍摄水面下的景物时,加偏振片可使像更清晰
C.所有的波都具有偏振现象
D.立体电影是应用光的偏振的一个实例
解析:自然光通过偏振片后从而得到在某一方向振动的光,这就是偏振光,故A正确;拍摄水面下的景物时,为防止反射光的干扰,所以在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响,故B正确;只有横波才能发生光的偏振现象,故C错误;立体电影的制作利用了光的偏振现象,放映的时候也是用双镜头放映机,其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片,观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片,这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图像,故D正确。
下列关于光的现象