鲁科版选修34 光的偏振 激光与全息照相 课件（66张）.ppt

例1 如图所示 p是偏振片 p的透振方向 用不带箭头的实线表示 为竖直方向 下列四种入射光束中 哪几种照射p时能在p的另一侧观察到透射光 a 太阳光b 沿竖直方向振动的光c 沿水平方向振动的光d 沿与竖直方向成45 角振动的光 思路点拨 解答本题时应把握以下三点 标准解答 选a b d 根据光的偏振知识 只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直 就有光能通过偏振片 当光的振动方向与偏振片的透振方向相同时 透射光最强 当二者垂直时 光完全不能透过 当二者间的夹角由0 至90 逐渐增加时 透射光逐渐减弱 太阳光 沿竖直方向振动的光 沿与竖直方向成45 角振动的光均能通过偏振片 故a b d正确 变式训练 让太阳光垂直照射到一偏振片p上 以光的传播方向为轴旋转偏振片p 则可观察到 a 透射光的强度减小b 透射光的强度不变c 若在偏振片p的后面平行于p再放置另一个偏振片q 旋转偏振片q 则可观察到透射光的强度发生变化d 若在偏转片p的后面平行于p再放置另一个偏振片q 旋转偏振片p 从偏振片q透射出的光的强度不变 解析 选b c 因为太阳光包含沿各个方向振动的光 所以太阳光入射到偏振片上 旋转偏振片 透射光的强度不变 从偏振片p射出的偏振光入射到偏振片q上 当偏振片q的透振方向与偏振片p的透振方向一致时 从偏振片q射出的透射光的强度最大 当偏振片q的透振方向与偏振片p的透振方向垂直时 从偏振片q出射的透射光的强度为零 例2 下列说法正确的是a 激光可用于测距b 激光能量十分集中 只可用于加工金属材料c 外科研制的 激光刀 可以有效地减少细菌的感染d 激光可用于全息照相 记录下物体的三维信息 思路点拨 解答本题时应把握以下两点 自主解答 选a c d 激光平行度好 即使在传播了很远的距离之后 它仍保持一定的强度 此特点可用于激光测距 a正确 激光的亮度高 能量十分集中 可用于金属加工 激光医疗 激光美容 激光武器等 b错误 激光具有很高的相干性 可用于全息照相 由于它记录了光的相位信息 所以看起来跟真的一样 立体感较强 d正确 由于激光亮度高 能量大 在切割皮肤等的同时 也能杀灭细菌 所以c正确 互动探究 上题中 关于激光的各种应用分别利用了激光的哪种特性 a 激光测距利用了激光单色性好的特点 激光加工利用了激光方向性好的特点b 激光测距利用了激光方向性好的特点 激光加工 激光刀利用了激光亮度高的特点c 全息照相利用了激光相干性好的特点d 激光刀利用了激光单色性好的特点 全息照相利用了激光方向性好的特点 解析 选b c 激光测距利用了激光方向性好的特点 激光加工和激光刀利用了激光亮度高的特点 全息照相利用了激光频率 相位和偏振方向的高度一致 也就是利用了激光的高度相干性 故b c正确 a d错误 1 下列现象中可以说明光是横波的是 a 光的干涉和衍射现象b 光的色散现象c 光的全反射现象d 光的偏振现象 解析 选d 根据光能发生干涉和衍射现象 说明光是一种波 具有波动性 根据光的色散现象 既说明同一介质对不同光的折射率不同 也说明不同光在同一介质中的速度不同 根据光的全反射现象 说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象 光的偏振现象说明光的振动方向与光的传播方向垂直 即说明光是横波 所以正确选项为d 2 将激光束的宽度聚焦到纳米级 10 9m 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 解析 选b d 激光的平行度好 故可聚焦到很小的范围 激光的亮度高 能量大 故可修复器官 3 全息照相利用了下列哪些原理 a 小孔成像b 光的干涉c 光的衍射d 激光是一种相干光 解析 选b d 激光是一种人工产生的相干光 它的频率相同 偏振方向一致 全息照相就是利用参考光与物光的干涉 形成复杂的干涉条纹 因此 b d正确 a c错误 4 激光具有相干性好 平行度好 亮度高等特点 在科学技术和日常生活中应用广泛 下面关于激光的叙述正确的是 a 激光是纵波b 频率相同的激光在不同介质中的波长相同c 两束频率不同的激光能产生干涉现象d 利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 解析 选d 激光就是一种光 是横波 a错误 频率相同的激光在不同介质中的波长不同 b错误 两束频率不同的激光不能产生干涉现象 c错误 利用激光平行度好的特点可以测距 d正确 一 选择题 本大题共7小题 每小题4分 共28分 1 纵波不可能产生的现象是 a 偏振现象b 反射现象c 折射现象d 衍射现象 解析 选a 反射 折射和衍射都是波的特征 所以横波 纵波都能产生这些现象 但只有横波能产生偏振现象 纵波不能 所以a正确 2 对于激光的认识 以下说法中正确的是 a 普通光源发出的光都是激光b 激光是自然界普遍存在的一种光c 激光是一种人工产生的相干光d 激光一定比普通光的强度大 解析 选c 激光是一种人工产生的光 且频率范围窄 是相干光 故c项正确 a b两项错误 但它不一定比普通光的强度大 d项错误 3 利用激光亮度高 能量集中的特点 在医学上可以利用激光 a 杀菌消毒b 切除肿瘤c 透视人体d 焊接 剥落的视网膜 解析 选b d 利用激光亮度高 能量集中的特点 在医学上可以用激光 焊接 剥落的视网膜 还可以用激光作 光刀 切除肿瘤 用激光不能杀菌消毒和透视人体 4 对于自然光和偏振光 以下认识正确的是 a 从太阳 蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光b 自然光通过一个偏振片后成为偏振光 偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光c 电灯光透过偏振光 偏振片旋转时看到透射光的亮度无变化 说明透射光不是偏振光d 自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光 解析 选a 太阳 蜡烛等普通光源发出的光为自然光 包括在垂直光的传播方向上沿一切方向振动的光 故选项a正确 自然光通过偏振片时 只有与偏振片透振方向一致的光才能通过 沿其他方向振动的光被偏振片吸收 所以通过偏振片后的透射光是偏振光 不论通过几个偏振片 所以选项b是错误的 由于自然光在各个振动方向上的强度相同 所以旋转偏振片时透射亮度不变 即旋转偏振片时亮度不变是因为入射光是自然光 而不是因为透射光不是偏振光 所以选项c是错误的 偏振现象是很普遍的 而不是只有通过偏振片后才能成为偏振光 平常见到的绝大多数光是偏振光 故选项d是错误的 只有选项a正确 5 在拍摄日落时水面下的景物时 应在照相机镜头前装一个偏振片 其目的是 a 减弱反射光 从而使景物的像清晰b 增强反射光 从而使景物的像清晰c 增强透射光 从而使景物的像清晰d 减弱透射光 从而使景物的像清晰 解析 选a 由于反射光的干扰 景物的像常常比较模糊 装上偏振片的目的是减弱反射光 但不能增强透射光 故选a 6 如图所示 让自然光照到p q两偏振片上 当p q两偏振片的透射光偏振方向间的夹角为以下哪个度数时 透射光的强度最弱 a 0 b 30 c 60 d 90 解析 选d 自然光经偏振片p后 成为振动方向与p透振方向相同的偏振光 光再遇到与p透振方向间夹角为90 的偏振片q时 光线完全无法通过 此时透射光的强度最弱 d项正确 7 一段时间以来 假奶粉事件 闹得沸沸扬扬 奶粉的碳水化合物 糖 含量是一种重要指标 可以用 旋光法 来测量糖溶液的浓度 从而测定含糖量 偏振光通过糖的水溶液后 偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度 这一角度 称为 旋光度 的值只与糖溶液的浓度有关 将 的测量值与标准值相比较 就能测量被测样品的含糖量了 如图所示 s是自然光源 a b是偏振片 转动b使到达o处的光最强 然后将被测样品p置于a b之间 则下列说法中正确的是 a 到达o处光的强度会明显减弱b 到达o处光的强度不会明显减弱c 将偏振片b转动一个角度 使得o处光的强度最大 偏振片转过的角度等于 d 将偏振片a转动一个角度 使得o处光的强度最大 偏振片转过的角度等于 解析 选a c d 由于放入了被测样品 使光的偏振方向发生了改变 不再与偏振片b的偏振方向一致 因而到达o处光的强度会明显减弱 故a对 b错 无论转动a还是b 只要使经p后的光的偏振方向与b的透振方向一致即可使到达o处的光的强度最大 故c d均对 二 非选择题 本题共2小题 共22分 8 10分 激光散斑测速是一种崭新的测速技术 它应用了光的干涉原理 用二次曝光照相所获得的 散斑对 相当于双缝干涉实验中的双缝 待测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距 实验中可测得二次曝光时间间隔 t 双缝到屏的距离l以及相邻两条亮纹间距 y 若所用激光波长为 则该实验确定物体运动速度的表达式是 解析 设双缝间距为d 由d v t y 则答案 9 12分 通过一块偏振片去观察电灯 蜡烛 月亮 反光的黑板 当以入射光线为轴转动偏振片时 看到的现象有何不同 解析 通过一块偏振片去观察电灯 蜡烛时 透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化 因为灯光 烛光都是自然光 沿各个方向振动的光的强度相同 因此当偏振片旋转时 透射出来的光波的振动方向虽然改变了但肉眼察觉不到 月亮和黑板反射的光已经是偏振光 它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化 答案 见解析 1 光的偏振现象说明光是横波 下列现象中不能反映光的偏振特性的是 a 一束自然光相继通过两个偏振片 以光束为轴旋转其中一个偏振片 透射光的强度发生变化b 一束自然光入射到两种介质的分界面上 当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90 时 反射光是偏振光c 日落时分 拍摄水面下的景物 在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰d 通过手指间的缝隙观察日光灯 可以看到彩色条纹 解析 选d 由光的偏振知识可知a b c正确 通过手指间的缝隙观察日光灯 可以看到彩色条纹 是光的衍射现象 d错误 2 下列说法中正确的是 a 激光是一种自然界中存在的光b 激光是一种人工产生的相干光 因此可对它进行调制来传递信息c 激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度 从而对目标进行跟踪d 激光是一种横波 解析 选b c d 激光是自然界中并不存在的光 激光是一种人工产生的相干光 因此可对它进行调制来传递信息 激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度 从而对目标进行跟踪 激光是一种横波 故b c d正确 3 在杨氏双缝干涉实验装置的单缝和双缝后面各放置一个偏振片 若两个偏振片的透振方向互相垂直 则 a 光屏上仍有干涉条纹 但亮条纹的亮度减小b 光屏上仍有干涉条纹 但亮条纹的亮度增大c 干涉条纹消失 但仍有光射到光屏上d 干涉条纹消失 光屏上一片黑暗 解析 选d 本实验采用的是普通光源 发出的是自然光 通过两个透振方向互相垂直的偏振片时 光将消失 故选d 4 市场上有一种太阳镜 它的镜片是偏振片 查找资料或向有经验的人请教 回答以下问题 为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片 安装镜片时它的透振方向应该沿什么方