4.6 光的偏振 激光 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第四章 光 4.5 光的偏振 激光 -----------选择性必修一 目录 一、教 材 分 析 二、学 情 分 析 三、教 学 目 标 四、教 学 过 程 教材分析 本节主要阐述了光的偏振现象，以及光的偏振在生产、生活、科技等方面的应用。偏振现象对于学生来说不好理解，所以教材先从绳波会发生偏振入手，再通过类比去介绍光的偏振。 本节内容有利于开阔学生的视野，加深对光的波动性，特别是光是一种横波的理解。 学情分析 学生在学习光的一些特性后，可以分析生活中的光学现象，所以让其自主学习和探究偏振现象的知识，有利于加深对该节内容的理解。 教学目标 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，能运用偏振知识皆是生活 中的一些常见的光学现象。 3、了解光的特性，能举例说明激光技术在生产生活中的应 用。 情景引入 情景引入 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？ 一、偏振 纵波 横波 1、两种波 各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上 各点的振动方向总与波的传播方向垂直 一、偏振 不同横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同。 2、偏振现象： 3、偏振方向： 横波的振动方向 如：一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下震动，也可能沿左右振动，还可能沿其他方向振动。 一、偏振 绳波穿过窄缝继续传播 绳波不能穿过窄缝传播 让绳波穿过不同的狭缝 说明：狭缝的方向影响横波的传播方向 一、偏振 让弹簧传播纵波穿过不同的狭缝 说明:无论狭缝的取向如何，波都能穿过 二、光的偏振 思考：光是一种波，光究竟是横波还是纵波呢？ 光的干涉 光的衍射 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，研究表明，光是一种横波。 二、光的偏振 利用“偏振片”代替带有狭缝的木板来做光学实验。每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“透振方向”。 二、光的偏振 自然光 自然光：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。 二、光的偏振 自然光：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。 实际上，太阳光及日光灯、发光二极管发出的光都是自然光 二、光的偏振 自然光在通过偏振片时，只有振动方向和偏振片的透振方向一致的光波才能通过。 光沿着特定的方向振动，就叫做偏振光 二、光的偏振 偏振光并不罕见，出太阳广、白炽灯等光源直接发出的光外，我们看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角发生变化时偏振的程度也发生变化。 三、偏振现象的应用 偏振片的透光方向与反射光的偏振方向垂直，就可以把反射光大幅减弱 无偏振镜 有偏振镜 三、偏振现象的应用 应用1：摄影技术 应用2：汽车挡风玻璃上 应用3：立体电影 相机的偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响 前面的挡风玻璃上安装一块偏振片，并使它们的透振方向跟水平方向成45°角 二、光的偏振 做一做 将一个偏振片放于眼睛的前方，观察通过窗户进入室内的自然光。转动偏振片，你感觉到的明暗有没有明显的变化？ 再透过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的自然光，同时转动偏振片。你感觉到的明暗有没有明显的变化？玻璃表面、光滑桌面反射的光是偏振光吗？ 透过偏振片观察手机等液晶屏幕上的字，你有什么发现？ 四、激光 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。 四、激光 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。 1960年，美国物理学家梅曼在实验室中制造出来频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波，这就是激光。 四、激光 迄今，人类已经制造了各种类型的激光器，比如气体激光器、半导体激光器、染料激光器、宝石激光器等等。 激光的特点： 1、传递信息 光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物 2、平行度非常好 在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。 3、亮度很高 在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量 四、激光 五、科学漫步 立体电影和偏振光 观看立体电影时，观众戴的眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。 五、科学漫步 立体电影和偏振光 这是由于人的两只眼睛同时观察一个物体时，两眼看到的两个像并不 完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以 后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体感。 六、课堂总结 1、偏振 3、偏振现象的应用 横波：即使传播方向相同，振动方向也可能不同。称为“偏振现象”。 横波的振动方向称为“偏振方向”。 2、光的偏振：光是一种横波 自然光：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。 偏振光：沿着某个特定的方向振动 4、激光 $$