【物理】光的偏振、激光 课件2-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.6光的偏振、激光物理人教版（新教材）选择性必修第一册光的干涉、衍射光具有波动性思考：那么光是横波，还是纵波呢？横波与纵波的区别?什么是横波的偏振现象?实验一：横波的偏振现象取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波.绳波的振动方向与狭缝的方向平行时，传播情况正常；振动方向与狭缝方向垂直时，绳波经过狭缝后消失。这种现象叫做偏振现象一、偏振现象实验二：用一弹簧经过“狭缝”，轻拨弹簧，形成一列弹簧波。旋转狭缝方向，观察弹簧波的情况。无论“狭缝”如何，弹簧波均正常传播结论：纵波没有波的偏振现象。偏振现象是横波特有的光到底是横波还是纵波？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。惠更斯提出光是纵波托马斯·杨认为光是一种横波探究活动1：光是横波还是纵波偏振片：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实验：让光源的光通过一片偏振片结论：在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向振动的强度相同.现象：偏振片无论如何转动，光线不会发生变化太阳、电灯、普通光源发出的光包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且各个方向振动的光波强度都相同，这种光叫自然光。在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动，这种光叫做偏振光。实验三：让光源的光通过用两片偏振片(起振器，检偏器)现象：转动第二片偏振片，光的强弱会发生变化结论：光也会发生偏振，说明光是横波.思维导图如何判断接收到的光是自然光还是偏振光？

除了太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们见到的绝大部分都是不同程度的偏振光，如自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光大部分都是偏振光。探究活动2：寻找身边的偏振光光振动垂直于纸面光振动在纸面内

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。二、偏振现象的应用1、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，可减弱反射光，使相片更清晰。加偏振片未加偏振片2.汽车车灯:

汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的透振方向都沿同一方向并与水平面成45度角，那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，既不用熄灯，也不用减速，可以保证安全行车。3.观看立体电影1960年，美国物理学家梅曼正在进行一项重要的实验。实验装置里有一根人造红宝石棒。突然，一束深红色的亮光从装置中射出，它的亮度是太阳表面的4倍！这是一种完全新型的光，科学家渴望多年而自然界中并不存在的光，它被命名为激光。世界上第一台红宝石激光器激光光束中所有原子相位、频率、偏振方向、传播方向完全相同，激光是一种人工产生的相干光。三、人造光----激光相干性好：频率相同，很纯的单色平行度好：发散很小亮度高：范围小能量集中

自科学家从1960年研究出激光以来,两次因激光获得诺贝尔物理学奖，16次应用激光获得诺贝尔物理学奖1.特点：相干性好：频率相同，很纯的单色平行度好：发散很小亮度高：范围小能量集中1.特点：2.应用①利用相干性：可进行调制、传递信息。应用实例：光纤通讯②利用平行度非常好：应用实例：传播很远距离仍能保持一定强度。可会聚于很小的一点。激光测距仪DVD机③利用亮度高：应用实例：可在很小空间短时间内集中很大能量。激光切割、焊接、打孔、医疗手术激光物理实验激光CD片和CD机激光测距激光瞄准单兵激光武器长春激光舞台会小