光的偏振 激光 【备课 精讲 精研】 高二物理 （人教版2019选择性必修第一册）

§6光的偏振激光高二物理（人教版2019）选择性必修第一册第四章光观察与思考：新课引入

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？偏振01光的偏振02学习目标偏振现象的应用03激光的特点及其应用04一、偏振1.在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向.(1)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。(2)偏振方向：横波的振动方向称为“偏振方向”。新课讲授（3）如图是一列横波，当这列横波穿过两个带有狭缝的木板时,狭缝的方向与波的振动方向相同，横波是否可以穿过？新课讲授思考与讨论：（4）如图当我们将后一块木板旋转900以后，这时横波就是否能再通过狭缝？新课讲授思考与讨论：我们把这种现象称为横波的偏振现象2.纵波不发生偏振现象

一列纵波，以这列纵波的传播方向为轴，无论我们怎么旋转第二块木板，纵波都能通过。也就是说纵波不发生偏振现象。

新课讲授3.横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，这就是横波与纵波的一个区别。因此我们要判断一列波是横波还是纵波，只要看它能否发生偏振现象就可以啦!思考与讨论：(2)如何判断某种波是横波，还是纵波？新课讲授(1)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？二、光的偏振新课讲授1.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”。实物示意图箭头表示透振方向1.偏振片：二、光的偏振新课讲授光的偏振现象新课讲授2.偏振光：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光叫偏振光。PQ自然光偏振光起偏器检偏器光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光。光振动沿着特定方向的光就是偏振光。新课讲授P明甲P

Q（弱）乙明暗丙P

Q新课讲授当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。新课讲授

自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。光振动垂直于纸面光振动在纸面内3.光是一种横波新课讲授三、偏振现象的应用未使用偏振镜前使用偏振镜后新课讲授三、偏振现象的应用立体3D电影新课讲授新课讲授做一做：新课讲授做一做：通过偏振片看液晶显示器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、激光全息技术四、激光的特点及其应用新课讲授应用：测距、测速、信息存储和阅读2.平行度非常好：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新课讲授3.亮度高：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新课讲授课堂小结光的偏振偏振光的特点偏振光的获得偏振现象的应用激光光是横波特点特点相干性平行度好亮度好1．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，则（）A．图中a光为偏振光B．图中b光为偏振光C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮D．以SP为轴将B转过90°后，在P处仍看不到光亮B课堂练习【答案】B【详解】A．自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。而a光是从电灯直接发出的光，为自然光，故A错误；B．以前一个选项的分析为基础，自然光通过A偏振片后，即变为偏振光，图中b光为偏振光，故B正确；C．人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，说明A、B两个偏振片的透振方向是互相垂直的，以SP为轴将偏振片B转过180°后，并没有改变偏振片B的透振方向，所以在P处仍然看不到光亮，故C错误；D．以SP为轴将偏振片B转过90°后，偏振片B的透振方向刚好与偏振片A的透振方向平行，通过偏振片A的光线也能透过偏振片B，在P处可以看到光亮，故D错误。故选B。课堂练习2．关于光的偏振，下列说法不正确的是（）A．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光B．拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰C．所有的波都具有偏振现象D．立体电影是应用光的偏振的一个实例C课堂练习【答案】C【详解】A．自然光通过偏振片后，从而得到在某一方向振动的光，这就是偏振光，故A正确；B．拍摄水面下的景物时，为防止反射光的干扰，所以在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，故B正确；C．只有横波才能发生光的偏振现象，故C错误；D．立体电影的制作利用了光的偏振现象，放映的时候也是用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片，这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图像，故D正确。故选C。课堂练习3．小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（）A．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起检偏器的作用C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用B课堂练习【答案】B【详解】阳光属于自然光，阳光在水面发生反射后的反射光是偏振光，转动镜片时发现光有强弱变化，是由于镜片相当于检偏器，当偏振光偏振的方向与偏振镜片偏振的方向平行时可以通过偏振片，当二者方向垂直时不能通过偏振光，所以镜片起检偏器的作用。故选B。课堂练习4．激光被誉为“神奇的光”，关于激光的应用，下列说法中不正确的是（）A．激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好、方向性好C课堂练习【答案】C【详解】A．激光的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，所以可以用来控制核聚变，故A正确，不符合题意；B．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，故B正确，不符合题意；C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光方向性好、能量高，故C错误，符合题意；D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好、方向性好，在传播很远距离后还可以保持一定的强度，故D正确，不符合题意。故选C。课堂练习5．激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高