光的偏振 激光 課件 人教版（2019）選擇性必修第一冊

1、第四章 光第6節(jié) 光的偏振 激光思考并回答問題。答案 光屏上亮度基本不變，太陽光是自然光，在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光的振動沿任意方向，且各個方向上的光振動強(qiáng)度相同，所以旋轉(zhuǎn)偏振片只能改變光振動的方向，不能改變光的強(qiáng)度。思考2：.利用激光測量地球到月球的距離，應(yīng)用了激光哪方面的性質(zhì)？答案 應(yīng)用了激光平行度好的性質(zhì)。正確的打“”，錯誤的打“”。（1） 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。( )（2） 反射可以引起自然光的偏振。( )（3） 所有波都能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象。( )（4） 激光可以用于光纖通信是利用了其相干性好的特點。( )（5） 激光可用作“光刀”來切開皮膚是因為激光的相干性好。( )任務(wù)1 認(rèn)

2、識光的偏振情境引入 實驗演示：觀察光的偏振現(xiàn)象。問題引領(lǐng)知識生成 光的偏振（1） 自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含在垂直于傳播方向上沿_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。一切（2） 偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個_的方向振動的光。特定偏振片折射（4） 光的偏振現(xiàn)象說明光是一種_波。橫應(yīng)用探究活動.問題探討：要判斷偏振光的強(qiáng)弱，關(guān)鍵是判斷偏振光的振動方向與偏振片的透振方向的關(guān)系。若它們平行，則光強(qiáng)最強(qiáng);若它們垂直，則光強(qiáng)最弱。問題：（1） 跟同學(xué)討論一下，有哪些方式可以獲得偏振光？答案 自然光通過偏振片可獲得偏振光；自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，反射

3、光和折射光都是偏振光；不發(fā)光物體反射的光一般都是偏振光。（2） 透過一個偏振片去觀察黑板時，轉(zhuǎn)動偏振片，會發(fā)現(xiàn)黑板上粉筆字的亮度發(fā)生變化，為什么？答案 黑板和黑板上的粉筆字的反射光都是不同程度的偏振光，所以當(dāng)轉(zhuǎn)動偏振片時，透過偏振片所看到的黑板和黑板上的粉筆字的亮度會發(fā)生周期性的變化。BD 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，這個方向叫作“透振方向”。 （1）當(dāng)偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向平行時，透射的光最強(qiáng)；當(dāng)偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向垂直時，光不能穿過偏振片。 （2）當(dāng)偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向

4、既不平行也不垂直時，則仍會有部分光透過偏振片，只是透過的光的強(qiáng)度介于平行和垂直兩種情況之間。任務(wù)2 偏振現(xiàn)象的應(yīng)用情境引入 閱讀教材“偏振現(xiàn)象的應(yīng)用”，回答下列問題。問題引領(lǐng)1.偏振現(xiàn)象在攝影技術(shù)中的應(yīng)用原理是什么？答案 見知識生成。2.偏振現(xiàn)象在汽車擋風(fēng)玻璃上的應(yīng)用原理是什么？答案 見知識生成。知識生成（1）攝影技術(shù)中的應(yīng)用。光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用，如在拍攝日落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里陳列物的照片時，由于水面或玻璃表面的反射光的干擾，常使景象不清楚。如果在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可使反射來的偏振光不能進(jìn)入照相機(jī)內(nèi)，從而拍出清晰的照片

5、。應(yīng)用探究活動1.現(xiàn)象解釋：觀看立體電影時，為什么要佩戴偏光眼鏡才能看到立體效果？答案 立體電影是利用光的偏振現(xiàn)象來實現(xiàn)的。兩臺放映機(jī)同時放映著從不同角度同時拍攝的場景，并且放映機(jī)采用正好垂直的偏振光進(jìn)行放映，觀眾所戴的眼鏡左、右鏡片的透振方向正好也相互垂直。只有透振方向與某束偏振光的偏振方向平行的鏡片才能透過該束偏振光，這樣，兩只鏡片分別只能透過來自兩臺放映機(jī)中某一臺的偏振光，則觀眾能同時獲得兩束帶有不同信息的光線，在腦海中便能復(fù)合成立體感很強(qiáng)的場景。例2 一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置如圖所示，一束偏振光射入光纖，溫度的變化使光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致偏振光的振動方向

6、發(fā)生變化，光接收器接收的光強(qiáng)度就會變化。設(shè)起偏器和檢偏器透振方向相同，關(guān)于這種溫度計的工作原理。下列說法正確的是( 24 )。A.到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就越小，表示溫度變化越大B.到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就越小，表示溫度變化越大C.到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就越小，表示溫度變化越小D.到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就越小，表示溫度變化越小B解析 根據(jù)題意知，溫度變化越大，光通過光纖時振動方向變化越大，起偏器和檢偏器的透振方向是相同的，光從光纖中通過時振動方向變化越大，透過檢

7、偏器的光強(qiáng)度就越小，所以光接收器接收的光強(qiáng)度也就越小，B項正確。 精要分析 起偏器和檢偏器的透振方向相同，當(dāng)對溫度敏感的光纖改變光的振動方向時，能到達(dá)光屏的光線就會減少。任務(wù)3 激光的特點及其應(yīng)用情境引入 實驗演示：研究激光的特性。 取激光筆一支、手電筒一個。比較普通光和激光經(jīng)三棱鏡折射后的傳播情況。問題引領(lǐng)1.激光有哪些特點？答案 相干性好:容易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，且易于調(diào)制。平行度好:傳播過程激光的擴(kuò)散程度小，可以精確測距。亮度高:可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量。單色性好:頻率范圍極窄，顏色幾乎是完全一致的。2.結(jié)合教材，上網(wǎng)查一下激光有哪些應(yīng)用？分別利用了激光的什么特點？答案 光

8、纖通信，利用了激光相干性好、易調(diào)制的特點；激光雷達(dá)，利用了激光的平行度好的特點；激光讀、寫，利用了激光的平行度好的特點；激光加工，包括切割、焊接、打孔、劃片、整形、熱處理和表面處理，利用了激光亮度高的特點；醫(yī)用激光刀，利用了激光的亮度高、平行度好的特點；引起核聚變，利用了激光亮度高的特點。除此之外，還有激光育種、激光保鮮、激光武器和激光光源等方面的應(yīng)用。知識生成1.相干性與應(yīng)用（1） 相干性：只有_相同、_恒定、_一致的光才是相干光，激光是一種人工產(chǎn)生的_，具有高度的_。頻率相位差偏振方向相干光相干性（2） 應(yīng)用：用來傳播_。光纖通信就是_和_相結(jié)合的產(chǎn)物，電磁波的_越高，它所攜帶的_越大，所

9、以激光可以比無線電波攜帶更多的信息。信息激光光導(dǎo)纖維頻率信息量2.平行度及應(yīng)用（1） 平行度：激光的_非常好，所以它在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的_。平行度強(qiáng)度（2） 應(yīng)用：進(jìn)行精確的_。多用途的激光雷達(dá)不僅可以測量距離，而且能根據(jù)_測出目標(biāo)的運(yùn)動速度。測距多普勒效應(yīng)3.亮度及應(yīng)用（1） 亮度高，它可以在很小的_和很短的_內(nèi)集中很大的_。空間時間能量（2） 可用激光束來切割、焊接以及在很硬的材料上_，醫(yī)學(xué)上可以用激光作“_”來切開皮膚、切除腫瘤，還可以用激光“焊接”剝落的視網(wǎng)膜。打孔光刀應(yīng)用探究活動1.激光切割技術(shù)已廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高加

10、工質(zhì)量。現(xiàn)代的激光成了人們所幻想追求的削鐵如泥的“寶劍”，那么，激光切割是利用了激光的什么特點來完成的？答案 激光的亮度高，可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量，可以用于切割、焊接以及在堅硬材料上打孔等。（1）小車的運(yùn)動方向 _ （選填“向左”或“向右” ）。（2）計算小車速度的大小。向右 精要分析 根據(jù)發(fā)射激光脈沖和接收到激光脈沖的時間間隔逐漸增大可知小車越來越遠(yuǎn)，由此可知小車的運(yùn)動方向。1.（任務(wù)1）（多選）關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是( 51 )。A.自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個方向振動的光的強(qiáng)度可以不相同B.偏振光是在垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動的光C.自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后又還原為自然光D.太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光BD2.（任務(wù)1）（多選）當(dāng)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振片時，通過偏振片觀察電燈、燭焰、月球、反光的黑板，下列看到的現(xiàn)象正確的是( 53 )。A.觀察電燈和燭焰時，透射光的強(qiáng)弱隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化B.觀察電燈和燭焰時，透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化C.觀察月球和反光的黑板時，透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化D.觀察月球和反光的黑板時，透射光的強(qiáng)