4.6光的偏振激光课件-高二上学期物理人教版选择性3

4.6光的偏振激光第四章

光思考：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？光的干涉和衍射说明光具有波动性，但光波是横波还是纵波？什么是横波？什么是纵波？不同的横波振动方向可能不同在纵波中，质点振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上.

在横波中，质点振动方向总是垂直于波的传播方向.一、偏振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。一、偏振4、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。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？只要看它能否发生偏振现象就可以了!3、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。

二、光的偏振思考：光是横波还是纵波？我们如何验证？利用偏振片代替上述实验中带有狭缝的木板，做光学实验。偏振片：特定材料制成，

具有透振方向只有“振动”方向与透振方向一致的光才可以通过偏振片P透振方向振动方向偏振片P偏振片二、光的偏振现象：旋转偏振片，屏上的亮度不变。光源通过一个偏振片，且顺时针旋转偏振片。结论：没有发生偏振现象？光不是横波演示实验——观察光的偏振现象二、光的偏振现象：旋转偏振片Q，屏上的亮度发生变化光源通过两个偏振片，且顺时针旋转后一个偏振片Q。结论：发生偏振现象光是横波演示实验——观察光的偏振现象二、光的偏振自然光与偏振光自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光。特点：包含在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。偏振光偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿某个特定的方向振动的光。通常看到的绝大多数光都是偏振光。自然光在玻璃、水面、木质等表面反射时，反射光和折射光都是不同程度的偏振光。二、光的偏振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自然光入射振动方向垂直于纸面的光较强三、偏振现象的应用拍摄未加偏振片拍摄的照片加偏振片拍摄的照片未装偏振照明灯的情景安装偏振照明灯的情景三、偏振现象的应用观看立体电影在放映时，每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振方向相互垂直。观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振方向与左面放像机上的偏振方向相同；右眼偏振片的偏振方向与右面放像机上的偏振方向相同。这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。三、偏振现象的应用偏光太阳镜在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。因此，只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。【典例1】(多选)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处将看到光亮BD四、激光的特点及其应用激光及其产生1.1物体发光原理光是从物质的原子中发射出来的。原子获得能量以后处于不稳定状态，它会以光的形式把能量发射出去。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。两个独立的普通光源发出的光不会发生干涉。四、激光的特点及其应用激光及其产生1.2激光及其产生某些物质的原子中的粒子受光或电刺激，使低能级的原子变成高能级原子，在向低能态跃迁时辐射出传播方向、偏振、相位等性质完全相同的光波，这种光叫做激光。四、激光的特点及其应用激光及其产生1.3激光的发展史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。汤斯和肖洛1960年，美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了激光。梅曼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。二氧化碳激光器1967年，第一台X射线激光器研制成功。X射线激光器四、激光的特点及其应用激光及其产生1.4激光器的种类人类已经制造了各种类型的激光器，比如气体激光器、半导体激光器、染料激光器、宝石激光器等。半导体激光器气体激光器染料激光器宝石激光器四、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、激光全息技术四、激光的特点及其应用应用：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四、激光的特点及其应用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【典例2】（多选）激光是人工产生的相干光，其具有单色性好、平行度好、亮度高、方向性好等特性，以下关于激光正确的是（）A．激光的频率比X射线的频率还高B．利用激光进行长距离精确测量C．利用激光进行通信D．利用激光加工坚硬材料BCD解析：A.激光属于电磁波，电磁波为横波，激光一般是可见光，可见光的频率比X射线低，故A错误；B.利用激光平行度好的特点可以进行长距离精确测量，故B正确；C.激光的频率单一，相干性好，可以利用激光进行通信，故C正确；D.激光的亮度高，能量大，我们可以利用激光加工坚硬