4.6+光的偏振+激光+培优教学课高二上学期物理人教版选择性必修第一册

6.光的偏振

激光第四章

光人教版选择性必修第一册

导入新课在观看立体电影时，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？

导入新课

学习目标物理观念通过观察光的偏振现象，认识光是横波；掌握激光的相干性、高方向性、高亮度等特性及其应用原理。科学思维知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解决生活中常见的光学现象。科学探究设计并完成偏振片实验，观察自然光与偏振光的透射规律。科学态度与责任认识激光技术再生产生活中的应用，树立科技创新的责任感。

重点难点重点1.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光学现象。2.建立光的偏振概念，确认光是横波。难点1.了解激光的特性，能举例说明激光在生产、生活中的应用。1.光的偏振2.激光3.课堂总结4.练习与应用

学习内容第6节光的偏振激光一、光的偏振

第6节光的偏振激光一、光的偏振1.狭缝对波的影响如果在纵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。纵波可以穿过不同方向的狭缝。狭缝对纵波的影响当狭缝的方向与质点的振动方向垂直时，横波不能通过狭缝。狭缝对横波的影响只有当狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时，横波才能通过狭缝。一、光的偏振2.定义：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的，这个现象称为偏振现象。★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.偏振方向：横波的振动方向称为偏振方向。思考：光是一种波，光究竟是横波还是纵波呢？伟大的物理学家惠更斯最早提出光是纵波，托马斯·杨认为光是一种横波，但在当时他们都缺乏充足的证据证明自己的观点。一、光的偏振4.偏振片：一种由高分子薄膜制成的光学器件，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，这个方向叫做“透振方向”。示意图箭头表示透振方向一、光的偏振演示：观察光的偏振现象①让阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧观察(如图甲)，观察透射光的强度有什么变化？如果以光的传播方向为轴旋转偏振片P，透射光的强度又如何变化吗？可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些；继续旋转偏振片P，透射光的强度不发生变化。一、光的偏振②在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，观察通过两块偏振片的透射光的强度变化？当偏振片Q的透振方向与偏振片P的透振方向平行时，透射强度与只有偏振片P时的强度一样(如图乙)。继续旋转偏振片Q，亮度变暗，当偏振片Q的透振方向与偏振片P的透振方向垂直时，亮度最暗(如图丙)。一、光的偏振只有一块偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。两块偏振片的透振方向相互平行时，透射光的强度最大，但比通过一块偏振片时要弱。当两块偏振片的透振方向相互垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。光可以发生偏振现象，说明光是横波。光在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定的方向振动，这种光称为偏振光。如：通过偏振片的光；自然光在玻璃、水面等表面形成的反射光、折射光。一、光的偏振5.光的分类太阳、电灯、发光二极管等普通光源直接发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光称为自然光。（1）自然光（2）偏振光一、光的偏振6.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。镜头未加偏振片时拍摄镜头加偏振片时拍摄一、光的偏振（2）偏振片在汽车挡风玻璃上的应用在夜间行车时，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。未装偏振照明灯的情景安装偏振照明灯的情景偏正片普通静片一、光的偏振偏振式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一、光的偏振偏振片偏振片平板玻璃、电极、取向膜液晶旋光性液晶显示高中物理选择性必修第一册偏振现象的应用偏振片偏振片平板玻璃、电极、取向膜液晶加电压旋光性消失液晶显示一、光的偏振做一做：一、光的偏振BD例1.(多选)在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q,在Q的后边放上光屏,如图所示,则下列说法正确的是(

)A.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度不变B.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度时强时弱C.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度不变D.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度时强时弱二、激光第6节光的偏振激光二、激光舞台激光秀1.激光的产生：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。

普通光源：光是从物质的原子中发射出来的,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。这导致两个独立的普通光源发出的光不会发生干涉。梅曼二、激光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、激光全息技术全息照相光纤通讯全息投影二、激光应用：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。激光测距激光指向、识别和跟踪，如雷达激光刻录和读取二、激光（3）亮度、能量高：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二、激光激光理疗、组织焊接、激光刀切割、激光美容、激光武器等等。二、激光例2.(多选)将激光束的宽度聚集到纳米级(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.高能量二、激光BD三、课堂总结第6节光的偏振激光三、课堂总结

四、练习与应用第6节光的偏振激光四、练习与应用1.（多选）关于光的偏振，下列说法正确的是（）A．自然光通过偏振片后就变成了偏振光B．立体电影就利用了光的偏振现象C．在拍摄日落时水面、池中的鱼等景物时，可在镜头前装一偏振滤光片，使图像清晰D．一束自然光在界面上发生反射与折射，反射光与折射光都是偏振的，且偏振方向都相同ABC四、练习与应用2.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C四、练习与应用3．物理知识在生活中有广泛的应用，下列关于光学知识应用，错误的是（）A．图1医用内窥镜运用了光的全反射原理B．图2液晶屏显像利用了光的偏振现象C．图3照相机镜头表面增透膜运用了光的干涉原理D．图4全息照相运用了光的衍射原理D四、练习与应