13.6 偏振激光 导学案 -高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

13.6偏振激光导学案【学习目标】从光的偏振现象得出光是横波；通过分析，理解自然光和偏振光的区别，能分析生活中的光学现象；通过对偏振光和激光的理解，能够解决实际应用问题。【重难点】重点：光的偏振现象、激光的产生和应用难点：光的偏振现象在生产生活中的应用，激光的特点及应用【课前准备】通过阅读课本，完成关于偏振、激光的辨析：1．光的偏振现象说明光是一种纵波()2．医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光相干性的特点()3．光的振动方向与偏振片的透振方向平行时，光完全不能通过偏振片()4．激光是自然光被放大而产生的()5．激光是原子受激辐射而得到的加强光()6．激光的能量一定大于其他光的能量()7．激光的传播速度比普通光的传播速度大()8．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度()9．一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()10．一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()11．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像更清晰()12．计算器液晶显示屏用到了光的偏振现象()13.观看3D电影时，佩戴的偏振眼镜的两个镜片的透振方向是相互垂直()14.凡是波都有偏振现象()15.反射可以引起自然光的偏振()16.拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象()17.激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点()18.自然光通过偏振片可以获得偏振光。()19.用激光做双缝干涉实验是应用了激光具有高度的相干性的特点。()20.利用激光的平行度好的特点，可以利用激光进行距离测量。()试一试：在图中，人眼隔着偏振片B、A去看一只发光的电灯泡S，一点透射光都看不到，那么，下列说法中正确的是（）A．使A和B同时转过，仍然一点光都看不到B．仅使B转过过程中，看到光先变亮后变暗C．仅使B转过过程中，看到光逐渐变亮D．仅使A转动时，始终看不到透射光【综合练习】1．科学家早在1966年就研究发现蓝光可引起视网膜细胞的损伤，其中波长400~450纳米的蓝光对视网膜危害程度最大，生活中的电视、电脑、手机等各类LED发光屏为了画面靓丽却往往会提升蓝光强度。如图所示，人们可用防临光眼镜减小蓝光对眼睛的损害，关于防蓝光镜片制作的原理可能正确的是（）A．用偏振片作为镜片，利用光的偏振将蓝光过滤B．把镜片制作得很薄，利用光的衍射将蓝光过滤C．在镜片上涂一层膜，利用光的干涉将蓝光过滤D．用折射率较大的材料做镜片，利用光的全发射将蓝光过滤2．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（）A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化3．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与对面灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施可行的是（）A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上，车灯玻璃的透振方向是斜向左上D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上4．如图所示，P是一偏振片，它的透振方向为竖直方向（图中用带箭头的实线表示）。现用四种入射光束分别照射P时，不能在P的另一侧观察到透射光的是（）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5．如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（）A．电流表的示数变大，电压表的示数变小B．电流表的示数变大，电压表的示数变大C．电流表的示数变小，电压表的示数变大D．电流表的示数变小，电压表的示数变小6．偏振光通过不加电压的液晶时，光的偏振方向会被液晶旋转，这种性质叫液晶的旋光性。用人工方法也可以产生旋光效应，其中最重要的是磁致旋光效应。当偏振光沿着（或逆着）磁场方向透过样品时，偏振方向会旋转一个角度。实验表明，磁致旋光效应有如下规律：①对于给定的介质，偏振方向转过的角度与样品的长度l和磁感应强度B的乘积成正比，即：，k为比例系数。②偏振光沿着磁场方向通过样品，逆着光的传播方向看，偏振方向顺时针转过一个角度；逆着磁场方向通过样品，逆着光的传播方向看，偏振方向逆时针转过一个角度。利用磁致旋光的这一特点可以制成光隔离器，即只允许光从一个方向通过而不能从反方向通过。现使一束激光（偏振光）通过一偏振片（偏振方向与透振方向平行），沿着磁场方向通过某一样品后垂直射到一玻璃砖，会有部分光反射，如图所示，为了消除反射光对前面装置的影响，那么所加磁场至少多大。已知该种样品的k=15°/（cmT），样品的长度l为3cm，玻璃砖反射不改变偏振方向（

）A．0.5TB．1TC．1.5TD．2T7．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。下列措施可以在P处看到光亮的是（）A．以SP为轴将A转过60°B．以SP为轴将B转过180°C．平移偏振片A、B使其互换位置D．将光源S由电灯更换为太阳光8．时下广受欢迎的虚拟歌手——初音未来，实际上应用了全息投影技术与大家进行真实般互动，而这项技术的重中之重就是全息照相技术，其基本原理如图所示。这一技术是利用了光的（）A．色散现象B．衍射现象C．折射现象D．干涉现象9．大型钛合金构件在航天、航空领域应用广泛，我国使用激光焊接复杂钛合金构件的技术和能力已达到世界一流水平。若焊接所用的激光波长为，每个激光脉冲中的光子数目为n，已知普朗克常量为h、光速为c，则下列说法中正确的是（）A．激光焊接利用了激光的相干性 B．激光的频率为C．激光光子的动量为 D．每个激光脉冲的能量为10．激光是20世纪60年代发明的一种新型光源，它有很多特点，其中之一是光束截面上光强分布不均匀，中心强，向外依次减弱，也可以这样理解：如图甲中的一束激光，经焦点F会聚后向下照射，光线①由单个光子hv构成，光线②由双光子2hv构成，光线③由三光子3hv构成，能量最大。如图乙所示，一透明微粒处于向下照射的激光束中，微粒中心O位于激光束中心轴MN左侧，激光束穿过微粒时发生了折射（图中只画出两条光线，且强度②>①），微粒的折射率大于周围介质