4.6光的偏振激光（原卷版）

4.6光的偏振激光0101学习目标物理素养学习目标1.物理观念：①了解光的偏振现象，知道激光的特性。②知道自然光和偏振光的区别。2.科学思维：借助实例分析推理知道光是横波。3.科学探究：经历光的偏振实验的过程，体会偏振光的特性。4.科学态度与责任：通过生活中实例观察，引导学生体会物理之美，培养学习兴趣。1.通过观察光的偏振现象，知道光是横波。2.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常见光学现象。3.了解激光的特性，能举例说明激光技术在生产生活中的应用。重点关注：①偏振、偏振片、透振方向②偏振光、自然光③激光002思维导图003知识梳理（一）课前研读课本，梳理基础知识一、光的偏振1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也____________，这种现象称为“偏振现象”，横波的____________称为“偏振方向”。2．光的偏振(1)偏振片：由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，这个方向叫作“____________方向”。(2)自然光和偏振光①自然光：太阳、日光灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于____________上沿____________方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都____________。这种光是“自然光”。②偏振光：在垂直于____________的平面上，沿着____________的方向振动，这种光叫作偏振光。(3)光的偏振现象说明光是一种横波。二、偏振现象的应用1．摄影技术中的应用：摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向____________，就可以____________反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。2．偏振片在汽车挡风玻璃上的应用：汽车夜间行驶与对面的车辆相遇时，如遇远光灯引发炫目，极易引起车祸。如果驾驶室的挡风玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振方向都沿同一方向并与水平面成45°角，可避免远光灯引发炫目，保证行车安全。3．立体电影：在每架放映机前装有一块偏振片，其透振方向互相垂直。观众所戴的偏振眼镜的两只镜片透振方向互相垂直，且左眼镜片与左放映机前偏振片的透振方向一致，右眼镜片与右边放映机前偏振片的透振方向一致。这样，左眼只能看到左边放映机放映出的画面，右眼只能看到右边放映机放映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。三、激光1．激光的产生：激光是一种____________相同、____________恒定、____________一致的____________(选填“人造”或“自然”)光波，具有高度的____________。2．激光的特点及应用特点性质应用相干性高激光具有频率单一、相位差恒定、偏振方向相同的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性单缝衍射和双缝干涉实验光纤通信全息照相平行度好激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度精确的测距；提供目标指引；读取光盘上记录的信息等亮度高它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量用激光束切割、焊接；医学上可以用激光做“光刀”（二）辨析1.自然光和偏振光的主要区别是什么?2.自然光经水面反射的光一定是偏振光吗?3.利用激光测量地球到月球的距离,应用了激光哪方面的特点?4.什么是激光的“纯净”性?这一性质有何作用?004题型精讲【题型一】光的偏振【点拨】【点拨】1.自然光与偏振光的比较自然光偏振光不同点光的来源直接从光源发出的光自然光通过偏振片后的光或由某种介质反射或折射的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光波的强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某个特定方向(与偏振片透振方向一致)相同点不管是自然光还是偏振光，传播方向与振动方向一定垂直2.自然光与偏振光的比较（1）偏振光的形成①让自然光通过偏振片形成偏振光．②让自然光在两种介质界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光．（2）偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等．（3）光的偏振现象说明光是一种横波．【典型例题1】（2024·北京东城·一模）图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验，下列说法正确的是（）A．图甲正中央的亮点是由于光通过小孔沿直线传播形成的B．图甲所示现象是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，它与光通过圆孔得到的衍射图样是一样的C．图乙中的P、Q是偏振片，P固定不动，缓慢转动Q，只有如图中所示P、Q的“透振方向”相平行的位置时光屏才是亮的D．图乙所示现象可以表明光波是横波【对点训练1】（2024·重庆·模拟预测）白炽灯正常发光时，其消耗的电能约有10%的部分用于产生可见光。如图所示，白炽灯发出的白光通过元件M照射到光屏P上。下列说法中正确的是（）A．如果M是单缝屏，光屏上出现的衍射图样中央是红色亮条纹B．如果M是单缝屏，光屏上出现的衍射图样中央是白色亮条纹C．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的颜色将发生变化D．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度将发生周期性的变化【对点训练2】（2223高二下·北京西城·期中）如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验说明（）A．光在真空中可以传播 B．光是一种横波C．光是一种纵波 D．光能发生衍射现象005强化训练【基础强化】1．（2324高二下·福建三明·期末）与光的偏振原理有关的是（

）A．泊松亮斑 B．3D电影 C．小孔成像 D．海市蜃楼2．（2324高二下·上海·期中）图为通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，通过右侧镜片可看见屏幕上的内容，而通过左侧镜片则看到一片黑，其原因是（

）A．左侧镜片上涂有增反膜B．右侧镜片上涂有增透膜C．光通过左侧镜片时发生了全反射D．左侧镜片的偏振方向与屏幕发出光的振动方向垂直3．（2024·江苏扬州·二模）观看立体电影时要戴偏振片制成的眼镜，眼镜左右镜片透振方向的夹角是（）A．0° B．30° C．60° D．90°4．（2324高二上·江苏盐城·期末）如图所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P偏振方向一致。太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入，Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中，透过偏振片到达光屏N上光的强度（

）A．始终变强 B．先变强后变弱 C．始终变弱 D．先变弱后变强5．（2324高二下·河北保定·阶段练习）如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这个实验说明（）A．光能发生干涉现象 B．光能发生衍射现象C．光是一种横波 D．光是一种纵波6．（2324高二下·山西太原·期末）下列选项正确的是（）A．可利用激光亮度高的特点来进行精确测距B．激光与自然光相比，自然光更容易发生干涉现象C．观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相平行的偏振片D．通过转动加装在相机镜头前的偏振滤光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰7．（2324高一下·重庆沙坪坝·期末）关于激光的描述，下列说法正确的是（）A．激光是纵波，不能发生偏振现象B．激光在光导纤维中传递信息要比在真空中快C．激光不能像无线电波那样用来传递信息D．激光检查物体表面平整度利用了光的干涉原理8．（2324高二下·浙江湖州·期末）近日，一段“电力局用激光炮修剪树枝”的视频在网络走红，图中机器名为便携式激光清障仪，上方的树枝经过激光照射后断裂。下列关于激光说法不正确的是（）A．激光是频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波B．激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点C．激光测距利用了激光相干性好的特点D．光纤通信是利用了激光能被调制，可以用来传递信息的特点9．（2324高二下·上海长宁·期末）偏振光通过糖溶液后，迎着光看，偏振方向以传播方向为轴，旋转角θ称“旋光角”，θ与糖溶液浓度有关，θ测量值与标准值比较能确定含糖量，如图自然光源S，偏振片A、B，转动B使O处光最强，然后将被测样品P置于A、B间，则O处光强__________（选填“减弱”、“增强”、“不变”、“可能增强也可能减弱”）；若保持A不动将B朝某一方向转过角度θ后发现O处光强最大，则保持B不动将A朝__________（选填“相同方向”、“相反方向”、“任意方向”）转过角度θ后O处光强也一定最大，光的偏振现象说明光是__________波。

【素养提升】10．（2324高二下·福建福州·期末）下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（）A．图甲是单色光通过双缝后得到的干涉条纹B．图乙中内窥镜应用了光的全反射原理C．图丙为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理D．图丁是立体电影原理，利用了光的干涉现象【能力培优】11．（2324高二下·广东佛山·期末）如图所示，用红色激光对准球状水滴照射，背面放上一副白屏，就可以获得水中微生物的衍射图样，对此，下列说法正确的是（）A．激光是一种横波，传播时需要介质B．激光进入水滴后波长不会发生变化C．微生物的大小接近激光波长时，衍射现象明显D．换绿色激光照射水滴，一定不能得到微生物的衍射图样12．（2324高二下·天津河东·期末）（多选）关于光