【公开课课件】光的偏振+激光+课件高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

人教版普通高中物理

选择性必修第一册4.6光的偏振激光同样是拍摄水中的鱼儿,为何第二张照片比第一张照片清楚得多?在观看立体电影时,观众要戴上特制的眼镜才有身临其境的感觉,如果不戴这副眼镜,荧幕上的图像就模糊不清,你知道其中奥秘吗?回顾：什么横波?什么叫纵波?

横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波。纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。振动方向与传播方向可相同、可相反如图，传播方向垂直于纸面向外，振动方向可以沿图中任意方向！甲图：横波可以穿过狭缝乙图：横波不能穿过狭缝丙图：无论狭缝方向如何，纵波均能穿过2.横波的振动方向称为偏振方向，狭缝的方向称为透振方向。二者∥时，横波可完全通过；二者互相⟂时，横波完全不能通过；既不∥也不⟂时，可部分通过。一、偏振1.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。那么如何判断光是横波还是纵波呢？3.横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象。为此我们需要一种光学“狭缝”——偏振片来检验光是横波还是纵波偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向叫做透振方向，只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样。二、光的偏振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。2．自然光和偏振光①自然光:太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源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,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光。②偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光,叫偏振光。甲：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。乙：两块偏振片的透振方向∥时，透射光的强度最大，但比通过一块偏振片时要弱。丙：当两块偏振片的透振方向⊥时，透射光的强度最弱，几乎为零。事实上，只要光的振动方向不与透振方向垂直，它都可以不同程度地通过偏振片，不过强度要比振动方向与透振方向平行的光弱一些3.光的偏振现象说明光是一种横波。4.两种获得偏振光的方法①让自然光通过偏振片;反射光和折射光偏振方向相互垂直,反射光的振动方向垂直于入射光线与法线决定的平面,折射光的振动方向平行于入射光线与法线所决定的平面。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。②自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向恰好合适,使反射光线和折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是完全偏振光。三、偏振现象的应用1.拍摄水下、玻璃橱窗内等物体的像时,在镜头前安装消除反射光的偏振滤光片。在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，使透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。使用了偏振片未使用偏振片2.立体电影偏振式3D技术是利用光线有“振动方向”的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.液晶显示屏液晶显示的偏振光有部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等，“偏振光”在液晶显示器中的应用,为液晶显示屏提供了得天独厚的条件。蜜蜂能根据太阳的偏光确定方位沙漠中有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航四、激光的特点及应用1.定义：传播方向、偏振、相位等性质完全相同的光波，这就是激光（laser）。3.特点：平行度好、强度大亮度高、方向性极好、単色性强。2.激光是人工产生的相干光。激光的频率单一、相干性非常好、颜色特纯。4.应用---最快的刀、最准的尺、最亮的光激光切割机激光测距激光测距仪舞台炫丽的激光激光存储激光手术刀课堂小结课堂精练3.假设所有的汽车前窗玻璃和车灯玻璃均按同一要求设置,使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激,也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。以下措施中可行的是(

)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.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向也是竖直的C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°解析:首先,司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线,所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行;其次,他不能看到对面车灯发出的强光,所以对面车灯玻璃的透振方向与己方车窗玻璃的透振方向一定要垂直。满足上述要求的只有D。4.关于自然光和偏振光,下列观点正确的是(

)A.自然光能产生干涉和衍射现象,而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C.自然光只能是白色光,而偏振光不能是白色光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光5.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。下列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.激光也是自然界的产物D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离6.下列说法中正确的是(