立體電影出現(xiàn)于1922年。它能產(chǎn)生三維立體效果,當(dāng)觀眾戴上立體眼鏡觀看時(shí),有身臨其境的感覺,亦稱“3D立體電影”。 你看過(guò)立體電影嗎?看立體電影為什么要戴上特制的眼鏡?你能解釋其中的奧秘嗎?
知識(shí)點(diǎn) 偏振
偏振現(xiàn)象橫波中各點(diǎn)的振動(dòng)方向總與波的傳播方向垂直?？v波中，各點(diǎn)的振動(dòng)方向總與波的傳播方向在同一直線上。橫波有偏振現(xiàn)象。光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性，光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波．
知識(shí)點(diǎn) 光的偏振
偏振片：偏振片由特定的材料制成，每個(gè)偏振片都有一個(gè)特定的方向，只有沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光波才能順利通過(guò)偏振片，這個(gè)方向叫作“透振方向”。
自然光：太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同。
例：下列說(shuō)法正確的是(　　 )。A.自然光就是白光B.自然光一定是復(fù)色光C.單色光不是自然光D.自然光可以是單色光,也可以是復(fù)色光
【解析】自然光是指含有在垂直傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度相同,可以是單一頻率的光,也可以是不同頻率的光,故D選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】自然光與偏振光的不同在于振動(dòng)是不是沿特定方向。
偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng)的光。
如圖所示，取一個(gè)偏振片P，讓陽(yáng)光通過(guò)偏振片P，在P的另一側(cè)觀察，可以看到偏振片是透明的；在偏振片P的后面再放置另一個(gè)偏振片Q，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片Q，會(huì)看到在旋轉(zhuǎn)Q時(shí)光的亮度發(fā)生變化。
例1：對(duì)于光的偏振,下列說(shuō)法正確的是(　　)。A.振動(dòng)方向只在某一個(gè)平面內(nèi)的光是偏振光B.從電燈等光源直接發(fā)出的光本身就是偏振光C.轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片去看電燈光,看到透射光亮度無(wú)變化,說(shuō)明透射光不是偏振光D.光的偏振現(xiàn)象使人們認(rèn)識(shí)到光是一種橫波
【解析】光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波,選項(xiàng)D正確。偏振光是在與傳播方向垂直的方向上只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光;在同一個(gè)與傳播方向垂直的平面內(nèi),光可以有很多振動(dòng)方向,因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤。電燈、太陽(yáng)等光源發(fā)出的光都是自然光,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。只通過(guò)一個(gè)偏振片去觀察電燈發(fā)出的光,此偏振片只相當(dāng)于起偏器,轉(zhuǎn)動(dòng)此起偏器時(shí),觀察到的電燈光不會(huì)發(fā)生變化,也從另一個(gè)方面證明了電燈發(fā)出的光是自然光,同時(shí)所觀察到的是偏振光,選項(xiàng)C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿
例2：如圖所示,電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B,人眼在圖中P處迎著光入射的方向觀察,看不到光亮,則(　　)。A.圖中a是偏振光B.圖中b是偏振光C.將B轉(zhuǎn)過(guò)180°,將在P處看到光亮D.將A轉(zhuǎn)過(guò)90°,將在P處看到光亮
【解析】電燈S發(fā)出的光是自然光,自然光沿各個(gè)方向的振動(dòng)是均勻分布的,通過(guò)一個(gè)偏振片后透射光中只有沿偏振片透振方向振動(dòng)的光,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確。偏振片B只透過(guò)振動(dòng)方向與其透振方向一致的偏振光,人眼在P處看不到光亮,說(shuō)明其透振方向與偏振片A的透振方向垂直。將B轉(zhuǎn)過(guò)180°后,其透振方向仍與偏振片A的透振方向垂直,人眼在P處依然看不到光亮,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后,其透振方向與偏振片A的透振方向相同,人眼在P處能看到光亮,所以選項(xiàng)D正確?！敬鸢浮緽D
例3：如圖所示,P是一偏振片,P的透振方向(用帶有箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中,照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是(　　)。A.太陽(yáng)光B.沿豎直方向振動(dòng)的光C.沿水平方向振動(dòng)的光D.沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光
【解析】太陽(yáng)光是自然光,沿各個(gè)方向振動(dòng)的光都有,所以在偏振片另一側(cè)可看到透射光;沿豎直方向振動(dòng)的光,與P的透振方向相同,能透過(guò)偏振光;沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光,有部分能透過(guò)偏振片P,故A、B、D正確?！敬鸢浮緼BD【點(diǎn)評(píng)】偏振片的透振方向與光的振動(dòng)方向即不平行又不垂直時(shí)有部分光透過(guò)。
光偏振現(xiàn)象的應(yīng)用①攝影和攝像:在拍攝水中的景物時(shí),讓鏡頭濾光片的透振方向與反射光的偏振方向垂直,就可以減弱反射光,使被拍攝的對(duì)象的影像更清晰。②液晶顯示:液晶具有旋光性,在外電壓作用下,這個(gè)性質(zhì)會(huì)消失。在液晶顯示中,液晶盒上下兩偏振片的透振方向相互垂直。
知識(shí)點(diǎn) 激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用
激光最初的中文名叫作“鐳射”“萊塞”,是它的英文名稱LASER的音譯,是英文Light Amplificatin by Stimulated Emissin f Radiatin的各單詞頭一個(gè)字母組成的縮寫詞。意思是“通過(guò)受激輻射光擴(kuò)大”。激光應(yīng)用很廣泛,你知道有哪些應(yīng)用嗎?
激光：激光是一種通過(guò)人工方法獲得的一種頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光波。
激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用1．特點(diǎn)(1)相干性：只有頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光才是相干光．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性．(2)平行度好：在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍保持一定的強(qiáng)度；可以會(huì)聚到很小的一點(diǎn)．(3)高亮度：它可以在很小空間和很短時(shí)間內(nèi)聚集大到難以想象的能量．
激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用2．應(yīng)用激光的應(yīng)用：應(yīng)用它的相干性，激光能像無(wú)線電波那樣進(jìn)行調(diào)制，用來(lái)傳遞信息．應(yīng)用平行度好，精密測(cè)距、計(jì)算機(jī)中的光儲(chǔ)存技術(shù)．應(yīng)用高亮度，工業(yè)上的切割和焊接；醫(yī)學(xué)上的切割和“焊接”．
全息照相1．原理：將一束激光通過(guò)分光鏡分成兩束，一束光直接照射到感光底片上(稱為參考光)，另一部分通過(guò)拍射物反射后再到達(dá)底片(稱為物光)．物光和參考光在底片相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉，形成復(fù)雜的干涉條紋，底片上某點(diǎn)的明暗程度反映了兩束光疊加后到達(dá)這點(diǎn)時(shí)光波的強(qiáng)弱．也就是說(shuō)記錄了物光的全部信息和兩束光的干涉條紋．
全息照相2．觀察全息照片時(shí)要用激光照射照片，從另一側(cè)面觀察．
例1：對(duì)于激光的認(rèn)識(shí),以下說(shuō)法正確的是(　　)。A.普通光源發(fā)出的光都是激光B.激光是自然界普遍存在的一種光C.激光是一種人工產(chǎn)生的相干光D.激光已經(jīng)深入到我們生活中的各個(gè)方面
【解析】普通光源發(fā)出的光是自然光,是非相干光。激光是人工產(chǎn)生的光,具有很好的相干性,激光已得到廣泛的應(yīng)用。所以選項(xiàng)C、D正確。【答案】CD【點(diǎn)評(píng)】 激光是人工產(chǎn)生的相干光,現(xiàn)在已經(jīng)有很廣泛的應(yīng)用。
例2：下列所述應(yīng)用激光的事例中,說(shuō)法正確的是(　　)。A.激光平行度好可以用于測(cè)距B.激光能量十分集中,醫(yī)療中外科研制的“激光刀”就利用了這個(gè)特點(diǎn),而且有效地減少了細(xì)菌的感染C.激光的亮度高,可以用于室內(nèi)照明D.激光的相干性好,可用于全息照相
【解析】激光平行度好,即使傳播了很遠(yuǎn)的距離之后,它仍保持一定的強(qiáng)度,此特點(diǎn)可用于激光測(cè)距,選項(xiàng)A正確。激光的亮度高,能量十分集中,可應(yīng)用于金屬的加工、激光醫(yī)療、激光美容、激光武器等,選項(xiàng)B正確。激光具有很好的相干性,可應(yīng)用于全息照相,由于它記錄了光的相位信息,所以看起來(lái)跟真的一樣,立體感較強(qiáng),選項(xiàng)D正確。激光亮度高,但是單色的,因此不能用于室內(nèi)照明,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼BD
例3：關(guān)于全息照相,下列說(shuō)法中正確的是(　　)。A.普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強(qiáng)弱信息,而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的相位信息B.全息照片的拍攝利用了光的衍射現(xiàn)象C.激光的出現(xiàn)使全息技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展D.立體電影的拍攝利用的是全息照相技術(shù)
【解析】由全息照相的原理可知A對(duì),B錯(cuò);立體電影的拍攝是利用了光的偏振,故D錯(cuò)?！敬鸢浮緼C【點(diǎn)評(píng)】全息照相利用了激光的相干性。
1.在拍攝日落時(shí)的水面下的景物時(shí)，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，其目的是(　　)A．減少陽(yáng)光在水面上反射光B．阻止陽(yáng)光在水面的反射光進(jìn)入照相機(jī)鏡頭C．增強(qiáng)光由水面射入空氣中的折射光強(qiáng)度D．減弱光由水面射入空氣中的折射光強(qiáng)度
解析：在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，使它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景像清晰。答案：B
2.由下列哪些現(xiàn)象可以說(shuō)明光是橫波(　　)A．光的干涉和衍射現(xiàn)象 B．光的折射現(xiàn)象C．光的全反射現(xiàn)象 D．光的偏振現(xiàn)象
解析：根據(jù)光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光是一種波，具有波動(dòng)性；光的折射現(xiàn)象僅反映了光通過(guò)兩種介質(zhì)的界面時(shí)的一種傳播現(xiàn)象，不能說(shuō)明光是橫波；根據(jù)光的全反射現(xiàn)象，說(shuō)明光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)會(huì)有不同的現(xiàn)象；光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明振動(dòng)方向與光的傳播方向垂直，即說(shuō)明光是橫波，所以正確選項(xiàng)為D。答案：D
3. 兩個(gè)偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過(guò)。如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象(　　)A．透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減少到零B．透過(guò)的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后減少到非零的最小值C．透過(guò)的光強(qiáng)在整個(gè)過(guò)程中都增強(qiáng)D．透過(guò)的光強(qiáng)先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)
解析：起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時(shí)，沒有光通過(guò)即光強(qiáng)為零。偏振方向平行時(shí)，光強(qiáng)度達(dá)到最大。當(dāng)其中一個(gè)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，兩偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通過(guò)的光先增強(qiáng)，又減少到零，所以答案為A。答案：A
4. 如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽(yáng)光或白熾燈光通過(guò)狹縫S形成細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2。現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過(guò)O點(diǎn)垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光線的方向上加偏振片P，偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面內(nèi)，這時(shí)看到的現(xiàn)象是(　　)A．反射光束1消失B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失D．偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90°，透射光束2消失
解析：自然光在柱體表面反射時(shí)，反射光與折射光都是偏振光，當(dāng)使反射光束1和透射光束2恰好垂直時(shí)，光束1的光振動(dòng)方向垂直于紙面，而光束2的光振動(dòng)方向平行于紙面。當(dāng)入射光線的方向上加偏振片P后，偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面內(nèi)，此時(shí)反射光束1應(yīng)消失，A正確，B、C錯(cuò)誤；當(dāng)偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90°角時(shí)，其透振方向垂直于紙面，則光束2消失，D正確。

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