4.6《光的偏振 激光》導學案-2021-2022學年高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊（word版無答案）

1、 4.6光的偏振 激光導學案學習目標：1理解偏振現(xiàn)象，理解偏振光和自然光的區(qū)別，從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。 2理解激光的特點，了解偏振光和激光在生產(chǎn)生活中的一些應用。學習過程：大家在觀看電子手表的液晶顯示屏時，有這樣的感覺：正對著看很明顯，但是從旁邊某個角度看，不清楚甚至看不到了，為什么呢？一、偏振現(xiàn)象在縱波中，各點的振動方向總與波的傳播方向_，在橫波中，各點的振動方向總與波的傳播方向_，不同的橫波，振動方向可能不同。如果在波的傳播方向上放一帶狹縫的木板，不管狹縫方向如何， 都能自由通過狹縫；對橫波，只有狹縫的方向與橫波質(zhì)點的振動方向 時，橫波才能毫無阻礙地 ；當狹縫的方向與質(zhì)點的振動方向

2、時，橫波就 ，這種現(xiàn)象叫作偏振.對光來說，也有類似的現(xiàn)象，透振方向：偏振片由特定的材料制成，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順利通過偏振片，這個方向叫做“透振方向”1.偏振光(1)自然光：由太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，它包含著在垂直于傳播方向上沿_的光，而且沿各個方向振動的光波_都相同，這樣的光叫做自然光。(2)偏振光：自然光垂直透過某一偏振片后，其振動方向沿著偏振片的_，這樣的光稱為偏振光。自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時，反射光和折射光都是_，入射角變化時偏振的程度也有所變化。(3)偏振現(xiàn)象：偏振方向與透振方向 的光都通過偏振片，偏振方向與透振方向_

3、_的光不能通過偏振片，這種現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象。2.偏振光的特點 (1)當偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向平行時，透射的光最 ；當偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向垂直時，光 穿過偏振片(2)當偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向既不平行也不垂直時，則仍會有 光透過偏振片，只是透過的光的強度介于平行和垂直兩種情況之間例題：如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則()A圖中a光為偏振光 B圖中b光為偏振光C以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180后，在P處將看到光亮D以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90后，在S處將看到光亮例題：科學家早在1966年就研究發(fā)現(xiàn)藍光可引起視網(wǎng)膜細胞的損傷，

4、其中波長400450納米的藍光對視網(wǎng)膜危害程度最大，生活中的電視、電腦、手機等各類LED發(fā)光屏為了畫面靚麗卻往往會提升藍光強度。如圖所示，人們可用防藍光眼鏡減小藍光對眼睛的損害，關于防藍光鏡片制作的原理可能正確的是（）A用偏振片作為鏡片，利用光的偏振將藍光過濾B把鏡片制作得很薄，利用光的衍射將藍光過濾C在鏡片上涂一層膜，利用光的干涉將藍光過濾D用折射率較大的材料做鏡片，利用光的全發(fā)射將藍光過濾3光的偏振現(xiàn)象說明光是一種 波4偏振現(xiàn)象的應用照相機鏡頭前的偏振濾光片、電子表的液晶顯示、立體電影、車燈眩光的消除等例題：下列關于光的說法不正確是（）A圖甲中，陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象B

5、圖乙中，激光切割主要利用了激光的能量高的特性C圖丙中，DNA雙螺旋結(jié)構的發(fā)現(xiàn)利用了衍射圖樣D圖丁中，戴特制的眼鏡觀看立體電影，是利用了光的偏振現(xiàn)象二、激光閱讀與討論：激光的發(fā)現(xiàn)1激光的特點相干性強：激光具有頻率 、相位差 、偏振方向 的特點，是人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性平行度好：激光的 非常好，傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度亮度高：它可以在很小的 和很短的 內(nèi)集中很大的能量2.激光的應用光纖通信，思考與討論：光導纖維的結(jié)構、激光的傳播方式、光導纖維的特點激光 ，讀取光盤上記錄的信息，激光測距等、用激光束切割、焊接，醫(yī)學上可以用激光做“光刀”，激發(fā)核聚變等3.全息照相(1)普通照相技

6、術所記錄的只是光波的 信息，而全息照相技術還可以記錄光波的 信息(2)原理：全息照片的拍攝利用了光的 原理例題：關于激光的應用問題，下列說法中正確的是()A光纖通信是應用激光平行度非常好的特點對信號進行調(diào)制，使其在光導纖維中傳遞信息的B計算機內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應用激光有相干性的特點C醫(yī)學中用激光做“光刀”來切除腫瘤是應用了激光亮度高的特點D“激光測距雷達”利用激光測量很遠目標的距離是應用了激光亮度高的特點例題：課堂訓練：1.如圖所示，A、B為兩偏振片，一束自然光沿OO方向射向A，此時在光屏C上，透射光的強度最大，則下列說法中正確的是()A此時A、B的透振方向相互垂直B只有將B繞

7、OO軸順時針旋轉(zhuǎn)90，屏上透射光的強度才最弱，幾乎為零C將A或B繞OO軸旋轉(zhuǎn)90，屏上透射光的強度最弱，幾乎為零D將A沿順時針旋轉(zhuǎn)180，屏上透射光的強度最弱，幾乎為零2.關于光的色散、激光，下列說法正確的是()A棱鏡對紅光的折射率比對紫光的大B紅光在棱鏡中的速度比紫光大C每種色光通過棱鏡后都會分成幾種顏色的光D激光不能像無線電波那樣用來傳遞信息課后作業(yè)：1.以下說法中不正確的是()A激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性B由于激光的方向性好，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象C光纖通信是激光和光導纖維相結(jié)合的產(chǎn)物D普通照相技術所記錄的只是光波的強弱信息，而全息照相技術還可以記錄光波的相位信息2.

8、如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到透射光的強度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象，這個實驗表明()A光是電磁波 B光是一種橫波C光是一種縱波 D光是概率波3.準分子激光器利用氬氣和氟氣的混合物產(chǎn)生激光刀，可用于進行近視眼的治療用這樣的激光刀對近視眼進行手術，手術時間短、效果好、無痛苦關于這個治療，以下說法中不正確的是()A近視眼是物體成像在眼球中的視網(wǎng)膜的前面，使人不能看清物體B激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對眼睛進行手術C激光治療近視眼手術是對視網(wǎng)膜進行修復D激光治療近視眼手術是對角膜進行切削4.夜晚，汽車前燈發(fā)出的強光將

9、迎面駛來的汽車的司機照射得睜不開眼睛，影響行車安全，若將汽車前燈玻璃和汽車前窗玻璃都改用偏振玻璃，使雙方司機都看不見對方耀眼的燈光，但能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體，則所有的汽車前窗玻璃、前燈玻璃的透振方向應該是()A前窗玻璃的透振方向是豎直的，前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，前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，前燈玻璃的透振方向是斜向左上45D前窗玻璃的透振方向和前燈玻璃的透振方向都是斜向右上455.2009年諾貝爾物理學獎授予科學家高錕以及威拉德博伊爾和喬治史密斯。3名得主的成就分別是發(fā)明光纖電纜和電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。光

10、在科學技術、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用，下列說法中正確的是（）A用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象B用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是光的衍射現(xiàn)象C在光導纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象D全息照相是利用激光的衍射現(xiàn)象6.下列說法中正確的是（） A圖甲可知，系統(tǒng)的固有頻率為 2f0B圖乙中泊松亮斑是小孔衍射形成的圖樣C圖丙是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凹下去的，若墊的薄片越厚，傾角越小，條紋間距越窄D圖丁中的M、N是偏振片，P 是光屏。當N固定不動而緩慢轉(zhuǎn)動M時，光屏P上的光亮度將會發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光是橫波7

11、.下列說法正確的是（）A圖1中，用自然光照射透振方向（箭頭所示）互相垂直的前后兩個豎直放置的偏振片，光屏依然發(fā)亮B圖2為光導纖維示意圖，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小C圖3所示的雷達測速利用了多普勒效應D圖4所示的照相機鏡頭上呈現(xiàn)的淡紫色是由光的衍射現(xiàn)象引起的8.如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的振動方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強度就會變化。設起偏器和檢偏器透振方向相同，關于這種溫度計的工作原理。正確的說法是()A到達檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大B

12、到達檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大C到達檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越小D到達檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越小9.食品安全檢驗中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度，這一角度稱為“旋光度”，的值只與糖溶液的濃度有關，將的測量值與標準值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了.如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達O處的光最強

13、，然后將被測樣品P置于A、B之間.以下說法中不正確的是()A到達O處光的強度會明顯減弱B到達O處光的強度不會明顯減弱C將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于D將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于10.下列說法不正確的是（）A狹義相對論認為，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動無關B分別用紅光、紫光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距C如圖甲所示，a、b兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空，結(jié)果折射角相同，則在玻璃中a光的全反射臨界角大于b光的全反射臨界角D如圖乙所示，偏振片P的透振方向為豎直方