【公開課課件】光的偏振+激光+課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

人教版普通高中物理

選擇性必修第一冊4.6光的偏振激光同樣是拍攝水中的魚兒,為何第二張照片比第一張照片清楚得多?在觀看立體電影時,觀眾要戴上特制的眼鏡才有身臨其境的感覺,如果不戴這副眼鏡,熒幕上的圖像就模糊不清,你知道其中奧秘嗎?回顧：什么橫波?什么叫縱波?

橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波?？v波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波。振動方向與傳播方向可相同、可相反如圖，傳播方向垂直于紙面向外，振動方向可以沿圖中任意方向！甲圖：橫波可以穿過狹縫乙圖：橫波不能穿過狹縫丙圖：無論狹縫方向如何，縱波均能穿過2.橫波的振動方向稱為偏振方向，狹縫的方向稱為透振方向。二者∥時，橫波可完全通過；二者互相?時，橫波完全不能通過；既不∥也不?時，可部分通過。一、偏振1.不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能是不同的。這個現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象。那么如何判斷光是橫波還是縱波呢？3.橫波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象而縱波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象。為此我們需要一種光學(xué)“狹縫”——偏振片來檢驗(yàn)光是橫波還是縱波偏振片由特定的材料制成，它上面有一個特殊的方向叫做透振方向，只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片。偏振片對光波的作用就像上圖中的狹縫對于機(jī)械波的作用一樣。二、光的偏振1．偏振片：一種由高分子薄膜制成的光學(xué)器件，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做透振方向。2．自然光和偏振光①自然光:太陽以及日光燈、發(fā)光二極管等普通光源發(fā)出的光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光,而且沿著各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同,這種光叫做自然光。②偏振光:在垂直于傳播方向的平面上,只沿某個特定方向振動的光,叫偏振光。甲：只有一塊偏振片，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片，透射光的強(qiáng)度不變。乙：兩塊偏振片的透振方向∥時，透射光的強(qiáng)度最大，但比通過一塊偏振片時要弱。丙：當(dāng)兩塊偏振片的透振方向⊥時，透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零。事實(shí)上，只要光的振動方向不與透振方向垂直，它都可以不同程度地通過偏振片，不過強(qiáng)度要比振動方向與透振方向平行的光弱一些3.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。4.兩種獲得偏振光的方法①讓自然光通過偏振片;反射光和折射光偏振方向相互垂直,反射光的振動方向垂直于入射光線與法線決定的平面,折射光的振動方向平行于入射光線與法線所決定的平面。除了從太陽、白熾燈等光源直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光，都是不同程度的偏振光。②自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上,如果光入射的方向恰好合適,使反射光線和折射光線之間的夾角恰好是90°時,反射光和折射光都是完全偏振光。三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用1.拍攝水下、玻璃櫥窗內(nèi)等物體的像時,在鏡頭前安裝消除反射光的偏振濾光片。在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，轉(zhuǎn)動濾光片，使透振方向與水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以減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.立體電影偏振式3D技術(shù)是利用光線有“振動方向”的原理來分解原始圖像的，通過在顯示屏幕上加放偏光板，可以向觀看者輸送兩幅偏振方向不同的畫面，當(dāng)畫面經(jīng)過偏振眼鏡時，由于偏振式眼鏡的每只鏡片只能接收一個偏振方向的畫面，這樣一來人的左右眼就會收到兩組畫面，最后經(jīng)過大腦合成立體影像。3.液晶顯示屏液晶顯示的偏振光有部分偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光等，“偏振光”在液晶顯示器中的應(yīng)用,為液晶顯示屏提供了得天獨(dú)厚的條件。蜜蜂能根據(jù)太陽的偏光確定方位沙漠中有一種螞蟻，它能利用天空中的紫外偏光導(dǎo)航四、激光的特點(diǎn)及應(yīng)用1.定義：傳播方向、偏振、相位等性質(zhì)完全相同的光波，這就是激光（laser）。3.特點(diǎn)：平行度好、強(qiáng)度大亮度高、方向性極好、単色性強(qiáng)。2.激光是人工產(chǎn)生的相干光。激光的頻率單一、相干性非常好、顏色特純。4.應(yīng)用---最快的刀、最準(zhǔn)的尺、最亮的光激光切割機(jī)激光測距激光測距儀舞臺炫麗的激光激光存儲激光手術(shù)刀課堂小結(jié)課堂精練3.假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和車燈玻璃均按同一要求設(shè)置,使司機(jī)不僅可以防止對方汽車強(qiáng)光的刺激,也能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體。以下措施中可行的是(

)A.前窗玻璃的透振方向是豎直的,車燈玻璃的透振方向是水平的B.前窗玻璃的透振方向是豎直的,車燈玻璃的透振方向也是豎直的C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,車燈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°,車燈玻璃的透振方向也是斜向右上45°解析:首先,司機(jī)要能夠看清楚自己車燈發(fā)出的經(jīng)對面物體反射回來的光線,所以他自己車燈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,他不能看到對面車燈發(fā)出的強(qiáng)光,所以對面車燈玻璃的透振方向與己方車窗玻璃的透振方向一定要垂直。滿足上述要求的只有D。4.關(guān)于自然光和偏振光,下列觀點(diǎn)正確的是(

)A.自然光能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,而偏振光卻不能B.只有自然光透過偏振片才能獲得偏振光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、亮度高等特點(diǎn),在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下列關(guān)于激光的敘述正確的是(

)A.激光是縱波B.頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同C.激光也是自然界的產(chǎn)物D.利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離6.下列說法中正確的是(