4.6 光的偏振 激光 课件 高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第四章

光第6节

光的偏振激光1.知道振动中的偏振现象，知道只有横波才有偏振现象；2.知道偏振光与自然光的区别，知道光的偏振说明光是横波；3.了解偏振光在生产生活中的一些应用；4.了解激光的特点及应用。知识点一：偏振如图所示，如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板，不管狭缝方向如何，在一条弹簧上传播的纵波都能自由通过狭缝。即狭缝对纵波的影响纵波可以穿过不同方向的狭缝1.狭缝对纵波的影响对横波，只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时，横波才能毫无阻碍地通过狭缝；当狭缝的方向与质点的振动方向垂直时，横波就不能通过狭缝，这种现象叫做偏振。狭缝的方向影响横波的传播2.狭缝对横波的影响★偏振现象是横波所特有的，故利用偏振现象可判断一列波是横波还是纵波。3.偏振现象在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的波叫波的偏振现象。4.偏振方向：横波的振动方向称为偏振方向。问题：光的干涉和衍射说明光具有波动性，那么光波是横波还是纵波呢？知识点二：光的偏振2.偏振片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通过偏振片，这个方向叫作透振方向。偏振片对光波的作用就像狭缝对机械波的作用一样。1.光是一种横波:研究表明，光是一种横波。太阳、电灯等普通光源发生的光，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。太阳光是自然光3.自然光4.偏振光光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动。这种光叫做偏振光。PQ自然光偏振光P叫起偏器Q叫检偏器5.光的偏振现象（1）观察光的偏振现象演示视频①如图，自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明亮的，转动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变。（2）对光的偏振现象的理解②如图，偏振光经过偏振片时，若光的振动方向与偏振片的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片的“透振方向”垂直，屏是暗的。偏振光并不罕见。除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，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（如图所示），入射角变化时偏振的程度也有变化。反射引起自然光的偏振6.常见的偏振光知识点三：偏振现象的应用1.摄影技术中的应用由于水或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰。相机的偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响在夜间行车时，迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面，容易发生事故。如果在每辆车灯玻璃上和司机坐席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，就可以解决这一问题。夜间行车2.偏振片在汽车挡风玻璃上的应用偏振式3D技术是利用光的偏振原理来分解原始图像的，通过在显示屏幕上加放偏光板，可以向观看者输送两幅偏振方向不同的画面，当画面经过偏振眼镜时，由于偏振式眼镜的每只镜片只能接收一个偏振方向的画面，这样一来人的左右眼就会收到两组画面，最后经过大脑合成立体影像。3.立体电影3D眼镜立体电影效果图知识点四：激光的特点及其应用激光是原子受激辐射产生的光，发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉。激光是人工产生的相干光。舞台激光秀1.激光的产生1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。1960年，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器。1965年，第一台可产生大功率激光的器件——二氧化碳激光器诞生。1967年，第一台Ｘ射线激光器研制成功。梅曼（TheodoreHaroldMaiman1927-2007）激光的发展史2.激光的特点及其应用（1）相干性：激光是一种人工产生的相干光。相干性应用：光纤通讯、激光全息技术应用：测距、测速、信息存储和阅读（2）平行度非常好：激光的平行度非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度。从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散成直径lm多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的。手持式雷达测速仪手提激光测距仪（3）亮度高：它可以在很小的范围和很短的时间内集中很大的能量。所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自然光源亮度最高的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的1万倍。应用：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。氧化熔化激光切割激发核聚变光的偏振激光光的分类光的偏振激光的应用光的偏振现象偏振现象的应用激光的特性激光偏振1.对于自然光和偏振光，以下认识中正确的是(

)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．电灯发出的光透过偏振片，旋转偏振片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D2．用图示实验装置演示光的偏振现象，白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上，通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示，下列说法正确的是（

）A．白炽灯发出的光是纵波B．偏振片Q起到检偏的作用C．光束Ⅱ中光振动方向与透振方向垂直D．将偏振片P以光传播方向为轴转过45