4.6光的偏振 激光 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.6 光的偏振 激光 学习目标 1、通过观察光的偏振现象，知道光是横波。 2、知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解释生活中的一些常见光学现象。 3、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。 导入 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？ 思考 内容讲解 一、偏振 横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波。 纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行的波。 横波和纵波 一、偏振 偏振现象：不同的横波，传播方向相同，振动方向不同的现象。 偏振方向：横波的振动方向。 一、偏振 演示实验 取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波。让软绳穿过一块带有狭缝的木板： 狭缝与振动方向平行，振动通过狭缝传到木板的另一侧 狭缝与振动方向垂直，振动被狭缝挡住不能向前传播 无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧 将这根软绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波。 原因：纵波振动方向与波的传播方向在同一直线。 一、偏振 现象：旋转偏振片，屏上的亮度不变。 光源通过一个偏振片，且顺时针旋转偏振片。 结论：没有发生偏振现象 ？ 光不是横波 二、光的偏振 光的偏振现象 现象：旋转偏振片Q，屏上的亮度发生变化 光源通过两个偏振片，且顺时针旋转后一个偏振片Q。 结论：发生偏振现象 光是横波 二、光的偏振 自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光。 特点：包含在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 二、光的偏振 自然光 偏振光 偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿某个特定的方向振动的光。 通常看到的绝大多数光都是偏振光。自然光在玻璃、水面、木质等表面反射时，反射光和折射光都是不同程度的偏振光。 自然光入射 振动方向垂直于纸面的光较强 二、光的偏振 二、光的偏振 三、偏振现象的应用 未加偏振片拍摄的照片 加偏振片拍摄的照片 相机加偏振滤光片 三、偏振现象的应用 在放映时，每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振方向相互垂直。 观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振方向与左面放像机上的偏振方向相同；右眼偏振片的偏振方向与右面放像机上的偏振方向相同。 这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。 观看立体电影 四、激光的特点及其应用 物体发光原理 光是从物质的原子中发射出来的。原子获得能量以后处于不稳定状态，它会以光的形式把能量发射出去。 普通光源发出的自然光是许多频率、相位、偏振以及传播方向各不相同的光的杂乱无章的混合。两个独立的普通光源发出的光不会发生干涉。 四、激光的特点及其应用 某些物质的原子中的粒子受光或电刺激，使低能级的原子变成高能级原子，在向低能态跃迁时辐射出传播方向、偏振、相位等性质完全相同的光波，这种光叫做激光。 激光及其产生 四、激光的特点及其应用 1. 相干性好（单色性强）； 激光的特点 用激光做光源观察光的干涉和衍射 光纤通信 四、激光的特点及其应用 2. 平行度好（方向性好）； 激光测距 激光指向、识别和跟踪，如雷达 激光刻录和读取 四、激光的特点及其应用 3. 亮度高（光强大）。 激光加工 激光治疗 激光武器 例题分析 五、例题分析 例1 如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明( ) A．光是电磁波 B．光是一种横波 C．光是一种纵波 D．光是概率波 B 例2 (多选)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处将看到光亮 五、例题分析 BD 五、例题分析 例3 （多选）将激光束的宽度聚焦到纳米级(10-9 m)范围内，可修复人体已损坏的器官，可对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，以上功能是利用了激光的( ) A．单色性好 B．平行度好 C．粒子性 D．高能量 BD 例4（多选）激光是人工产生的相干光，其具有单色性好、平行度好、亮度高、方向性好等特性，以下关于激光正确的是（ 　　） A．激光的频率比X射线的频率还高 B．利用激光进行长距离精确测量 C．利用激光进行通信 D．利用激光加工坚硬材料 五、例题分析 BCD 六、总结 谢谢！ Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$