物理選擇性必修第一冊(cè)6 光的偏振激光圖文ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第四章2022內(nèi)容索引自主預(yù)習(xí) 新知導(dǎo)學(xué)合作探究釋疑解惑課堂小結(jié)隨堂練習(xí)課標(biāo)定位素養(yǎng)闡釋1.知道光的偏振現(xiàn)象,了解光的偏振的應(yīng)用。2.了解自然光與偏振光的區(qū)別。3.知道光的偏振現(xiàn)象證明了光是橫波。4.知道激光的特點(diǎn)和應(yīng)用。1.理解自然光與偏振光的概念,形成物理觀念。2.運(yùn)用偏振知識(shí)來解釋生活中的一些常見光學(xué)現(xiàn)象,掌握科學(xué)思維。3.體會(huì)激光的實(shí)際應(yīng)用,形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。自主預(yù)習(xí) 新知導(dǎo)學(xué)一、偏振1.偏振現(xiàn)象不同的橫波,即使傳播方向相同,振動(dòng)方向也可能是不同的,這個(gè)現(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)象”。2.偏振方向在橫波中,各點(diǎn)的振動(dòng)方向總與波的傳播方向垂直,橫波的振動(dòng)方向稱為“偏振方向”。二、光的偏振1.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,沿著這個(gè)方向振動(dòng)的光波能順利通過偏振片,偏振方向與方向垂直的光不能通過,這個(gè)方向叫作“透振方向”。2.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(dòng)的光,而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同,這種光是“自然光”。3.偏振光在垂直于傳播方向的平面上,沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng),這種光叫作偏振光。4.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用1.在照相機(jī)鏡頭前安裝一片偏振濾光片,轉(zhuǎn)動(dòng)濾光片可以減弱反射光進(jìn)入鏡頭。2.立體電影也利用了光的偏振現(xiàn)象。四、激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用【思考討論】 1.判斷下列說法的正誤。(1)橫波和縱波都能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象。(　　)(2)自然光通過偏振片可以獲得偏振光。(　　)(3)茶色眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象。(　　)(4)利用激光的相干性好可以用來做“光刀”。(　　)2.利用激光測(cè)量地球到月球的距離,應(yīng)用了激光哪方面的性質(zhì)?提示:應(yīng)用了激光平行度非常好的性質(zhì)?！痢獭痢?.市場(chǎng)上有一種太陽鏡,它的鏡片是偏振片。請(qǐng)查找資料或向有經(jīng)驗(yàn)的人請(qǐng)教并回答:為什么不用普通的帶色玻璃而用偏振片?提示:兩者的目的都是減少通光量,但普通帶色玻璃改變了物體的顏色,而偏振片卻沒有,并且看景物的色彩柔和濃重。合作探究釋疑解惑【問題引領(lǐng)】如圖所示,取一個(gè)偏振片P,讓陽光通過偏振片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)看到什么現(xiàn)象?這說明什么?提示:會(huì)看到在旋轉(zhuǎn)Q時(shí)光的亮度發(fā)生變化。偏振片的作用類似于狹縫的作用,只有振動(dòng)方向與透振方向一致的光才能通過。當(dāng)偏振片Q與P的透振方向平行時(shí),穿過Q的光最強(qiáng);當(dāng)Q與P的透振方向垂直時(shí),光不能透過Q?！練w納提升】 1.偏振現(xiàn)象對(duì)橫波,只有狹縫的方向與橫波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同時(shí),橫波才能毫無阻礙地通過狹縫;當(dāng)狹縫的方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直時(shí),橫波就不能通過狹縫,這種現(xiàn)象叫作橫波的偏振,偏振是橫波特有的現(xiàn)象。2.自然光和偏振光的比較 3.偏振光的產(chǎn)生方式(1)自然光經(jīng)過偏振片后能形成偏振光,偏振光可以用另一個(gè)偏振片檢驗(yàn)。(2)自然光在玻璃、水面等表面反射時(shí),反射光和折射光都是偏振光,入射角變化時(shí)偏振的程度也會(huì)變化。自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上,如果光入射的方向合適,使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°,那么反射光和折射光都是偏振光,且是完全偏振光,偏振方向相互垂直?！镜湫屠}】【例題1】 (多選)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P處將看到光亮答案:BD解析:自然光在垂直于傳播方向的平面內(nèi),沿各個(gè)方向的振動(dòng)是均勻分布的,通過偏振片后,透射光是只沿著某一特定方向振動(dòng)的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光,故A錯(cuò)誤;它通過偏振片A后,即變?yōu)槠窆?故B正確;設(shè)通過A的光沿豎直方向振動(dòng),而偏振片B只能通過沿水平方向振動(dòng)的偏振光,則P點(diǎn)無光亮,以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后,P處仍無光亮,故C錯(cuò)誤;以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后,則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動(dòng)的光的偏振片,則偏振光能通過B,即在P處有光亮,故D正確?？茖W(xué)思維偏振片是由特殊材料制成的,其“狹縫”用肉眼不能看見,它只允許振動(dòng)方向與“狹縫”平行的光波通過。通過偏振片后,自然光就變成了偏振光。【變式訓(xùn)練1】如圖所示,讓太陽光通過M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上,P的右側(cè)再放一光屏Q,現(xiàn)使P繞著平行于光傳播方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,則關(guān)于光屏Q上光的亮度變化情況,下列說法正確的是(　　)A.只有當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)到某一適當(dāng)位置時(shí)光屏被照亮,其他位置時(shí)光屏上無亮光B.光屏上亮、暗交替變化C.光屏上亮度不變D.光屏上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)答案:C解析:自然光在各方向的振動(dòng)強(qiáng)度是相同的。當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),自然光透過偏振片的光的強(qiáng)度并不發(fā)生變化?！締栴}引領(lǐng)】激光作為一種人造光源在科研、通信、工業(yè)生產(chǎn)、軍事科技等領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用,如激光干涉儀、激光切割機(jī)、激光炮等,激光的應(yīng)用如此廣泛,激光到底具有哪些特性?提示:相干性強(qiáng)、平行度好、亮度高?！練w納提升】 1.激光的相干性好所謂相干性好,是指容易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。普通光源發(fā)出的光(即使是所謂的單色光)頻率是不一樣的,而激光器發(fā)出的激光的頻率幾乎是單一的,并且滿足其他的相干條件,所以,現(xiàn)在我們做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),無需在雙縫前放一個(gè)單縫,而是用激光直接照射雙縫,就能得到既明亮又清晰的干涉條紋。利用相干光易于調(diào)制的特點(diǎn),傳輸信息,所能傳遞的信息密度極高。2.激光的平行度非常好與普通光相比,傳播相同距離的激光束的擴(kuò)散程度小,光線仍能保持很大的強(qiáng)度,保持它的高能量,利用這一點(diǎn)可以精確測(cè)距。3.激光的亮度非常高它可以在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)集中很大的能量。如果把強(qiáng)大的激光束會(huì)聚起來,可使物體被照部分在千分之一秒的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生幾千萬攝氏度的高溫?！镜湫屠}】【例題2】 (多選)關(guān)于激光,下列說法正確的是(　　)A.激光是用人工方法激發(fā)出的一種特殊的光B.自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光C.激光可以切除腫瘤D.由于激光的方向性好,所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象答案:AC解析:激光是用人工方法激發(fā)出的一種特殊的光,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;激光具有方向性好、亮度高、強(qiáng)度大等特點(diǎn),可以切除腫瘤,C項(xiàng)正確;激光是一種波,只要是波就能發(fā)生衍射現(xiàn)象,D項(xiàng)錯(cuò)誤?？茖W(xué)思維激光的特點(diǎn)1.激光首先是光,遵循光的一切規(guī)律,例如折射、反射、衍射、干涉等。2.激光是一種新型光源,具有一般光源所不具備的特點(diǎn),例如單色性好、方向性強(qiáng)、亮度高等。3.針對(duì)激光的每一個(gè)特點(diǎn),都有很多方面的應(yīng)用?！咀兪接?xùn)練2】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。下面關(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(zhǎng)相同C.兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離答案:D解析:一切光都是橫波,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)v=λf,光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,頻率相同,波長(zhǎng)不同,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩束光頻率必須相同,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。課堂小結(jié)隨堂練習(xí)1.(光的偏振)關(guān)于偏振光的下列說法正確的是(　　)A.自然光就是偏振光B.單色光就是偏振光C.沿著一個(gè)特定方向傳播的光叫偏振光D.沿著一個(gè)特定方向振動(dòng)的光叫偏振光答案:D解析:自然光和偏振光的根本區(qū)別是前者包含著沿任意方向(垂直光傳播方向)振動(dòng)的光,而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度相同,而偏振光只有沿著某一特定方向振動(dòng)的光,與光的顏色無關(guān)。2.(激光的應(yīng)用)下列應(yīng)用激光的事例中錯(cuò)誤的是(　　)A.利用激光進(jìn)行長(zhǎng)距離精確測(cè)量B.利用激光進(jìn)行通信C.利用激光進(jìn)行室內(nèi)照明D.利用激光加工堅(jiān)硬材料答案:C解析:利用激光的方向性強(qiáng)可進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)距;利用激光通過光導(dǎo)纖維以及光的全反射原理進(jìn)行光纖通信;利用激光的高能量可加工堅(jiān)硬材料,所以本題應(yīng)選C。3.(光的偏振)如圖所示,一束自然光通過偏振片照射到光屏上,則圖中光屏上不發(fā)亮的是(偏振片上用箭頭表示其透射方向) (　　)答案:C 解析:自然光通過偏振片后成為偏振光,當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與偏振方向平行時(shí)能夠通過,垂直時(shí)不能通過,故A、B、D能發(fā)亮,C不能。4.(激光的應(yīng)用)關(guān)于激光的應(yīng)用問題,下列說法正確的是(　　)A.光纖通信應(yīng)用了激光平行度非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳遞信息B.計(jì)算機(jī)內(nèi)“磁頭”讀出光盤上記錄的信息應(yīng)用了激光有相干性的特點(diǎn)來進(jìn)行的C.醫(yī)學(xué)中用激光做“光刀”來切除腫瘤應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)D.“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)答案:C

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