1、光的偏振 激光温故知新温故知新温故知新温故知新横波横波纵波纵波温故知新温故知新温故知新温故知新机械横波与纵波的区别机械横波与纵波的区别一、偏振一、偏振温故知新温故知新温故知新温故知新机械横波与纵波的区别机械横波与纵波的区别思考：思考：光是横波还是纵波呢？如何验证？一、偏振一、偏振温故知新温故知新温故知新温故知新二、光的偏振二、光的偏振 偏振片偏振片：一种由高分子薄膜制成的光学器件，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫做“透振方向”。1.观察光的偏振现象要用偏振片温故知新温故知新温故知新温故知新二、光的偏振二、光的偏振现象：现象：P、Q偏振片平行时平
2、行时，透射光最强最强；P、Q偏振片垂直时垂直时，透射光最暗最暗。太阳光是横波！太阳光是横波！温故知新温故知新温故知新温故知新二、光的偏振二、光的偏振2.自然光特点：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向各个方向振动的光波的强度都相同强度都相同。1.自然光 太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，这种光叫自然光。自然光自然光温故知新温故知新温故知新温故知新二、光的偏振二、光的偏振3.偏振光 在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动的光，这种光叫自然光。PQ自然光自然光偏振光偏振光P P 叫起偏器叫起偏器Q Q 叫检偏器叫检偏器温故知
3、新温故知新温故知新温故知新三、偏振现象的应用三、偏振现象的应用温故知新温故知新温故知新温故知新三、偏振现象的应用三、偏振现象的应用温故知新温故知新温故知新温故知新四、激光的特点及其应用四、激光的特点及其应用 物体发光的微观机理物体发光的微观机理 物质中的原子受到激发以后，原子能量增加，处于不稳定状态，要向低能态跃迁。在向低能态跃迁的过程中，会发出光。普通光源（白炽灯、日光灯、高压水银灯）的发光过程为自发辐射。各原子自发辐射发出的光彼此独立，频率、振动方向、相位不一定相同为非相干光。温故知新温故知新温故知新温故知新四、激光的特点及其应用四、激光的特点及其应用激光及其产生激光及其产生 1.概念：激
4、光准确内涵是“辐射的受激发射的光放大”。2.产生机理：原子受激辐射后发生跃迁 某些物质的原子中的粒子受光或电刺激，使低能级的原子变成高能级原子，在向低能态跃迁时辐射出相位、频率、方向相位、频率、方向等完全相同的光，这种光叫做激光。温故知新温故知新温故知新温故知新l 1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。l 1960年，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器。l 1965年，第一台可产生大功率激光的器件二氧化碳激光器诞生。l 1967年，第一台射线激光器研制成功。四、激光的特点及其应用四、激光的特点及其应用激光的
5、发展史激光的发展史 梅曼（Theodore Harold Maiman1927-2007）温故知新温故知新温故知新温故知新激光的特性及应用激光的特性及应用四、激光的特点及其应用四、激光的特点及其应用1.相干性应用：光纤通讯、激光全息技术2.平行度好：测距、测速（激光雷达测速）、信息存储和阅读（DVD、CD唱机、计算机光盘3.亮度高（能量高）：工业切割、焊接；医学“光刀”、焊接；利用强激光产生的高压引发核聚变课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1 1两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过。如果两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过。如果将其中的一片偏振片旋转将
6、其中的一片偏振片旋转180180，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（）A.A.透过的光强先增强，然后又减少到零透过的光强先增强，然后又减少到零B.B.透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值C.C.透过的光强在整个过程中都增强透过的光强在整个过程中都增强D.D.透过的光强先增强，再减弱，然后又增强透过的光强先增强，再减弱，然后又增强A课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习2 2下面说法正确的是（下面说法正确的是（）A.A.自然光就是白光自然光就是白光B.B.自然光就是复色光自然光就是复色光C.C.单色光不是自然光单
7、色光不是自然光D.D.自然光可以是单色光，也可以是复色光自然光可以是单色光，也可以是复色光D课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习3 3激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性（激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性（）A.A.亮度高亮度高B.B.方向性好方向性好C.C.相干性好相干性好D.D.抗电磁干扰能力强抗电磁干扰能力强C课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习4 4下面关于普通光和激光的特点叙述正确的是（下面关于普通光和激光的特点叙述正确的是（）A.A.前者是相干光，后者是非相干光。前者是相干光，后者是非相干光。B.B.前者是非相干光，后者是相干光。前者是非相干光，后者是相干光。C.C
8、.都是相干光。都是相干光。D.D.都是非相干光。都是非相干光。B课 内 互 动 探 究 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，这副眼镜就是一对透振方向相互垂直的偏振片，如果不戴这副眼镜，银幕上的图象就模糊不清了。这是为什么？提示：立体电影的光是偏振光。只有与偏振片透振方向一致的光才能通过。探究对光的偏振现象的理解探究对光的偏振现象的理解 1偏振现象(1)波的偏振 狭缝对横波、纵波的影响 如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板，不管狭缝方向如何，纵波都能自由通过狭缝；对横波，只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时，横波才能毫无阻碍地通过狭缝；当狭缝的方向与质点的振动方向垂直时，横波就不能通过狭
9、缝，这种现象叫做偏振。如图所示。2光的偏振(1)光属于电磁波，是横波，具有偏振性。从普通光源直接发出的光(自然光)，包含在垂直于光的传播方向上一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波是均匀的，不显示偏振性。(2)自然光通过偏振片后，只有振动方向跟透振方向一致的光才能通过。这时的光只沿着一个特定的方向振动，显示偏振性。如图，偏振光经过偏振片时，若光的振动方向与偏振片的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片的“透振方向”垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏的亮度介于两者之间，随振动方向与“透振方向”的夹角变大，亮度逐渐变暗。3自然光与偏振光的比较自然光自然光(非偏振光非偏振光)偏
10、振光偏振光光的来源光的来源直接从光源发出的光直接从光源发出的光自然光通过起偏器后自然光通过起偏器后的光的光光的振动方光的振动方向向在垂直于光的传播方向的平面内，光在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光强度都相同的光强度都相同在垂直于光的传播方在垂直于光的传播方向的平面内，光振动向的平面内，光振动沿某一特定方向沿某一特定方向(与起与起偏器的偏振方向一致偏器的偏振方向一致)特别提醒：(1)偏振现象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通过偏振片后才变为偏振光，生活中除光源直接发出的光外，我们看到的绝大部分光都是偏振光，如自然光射到水面时的反
11、射和折射光线，尤其是二者互相垂直时，都是典型的偏振光，并且是完全偏振光，振动方向相互垂直。(2)只有横波才能发生偏振现象，光是横波。(2018浙江省湖州市高二下学期期末)如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是()AA、B均不变 BA、B均有变化 CA不变，B有变化 DA有变化，B不变 解题指导：(1)思考自然光通过偏振片后有何变化。(2)当P、Q的透振方向平行和垂直时对光有何影响。C 解析：白炽灯发出的光为自然光，通过偏振片P后变成偏振光，旋转P，A点光的强度不变；当P与Q的偏振方向一致时，B点光的强度最大
12、。当P与Q的偏振方向垂直时，B点光的强度最小，所以选项C正确。对点训练1关于自然光和偏振光，下列观点正确的是()A自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能 B只有自然光透过偏振片才能获得偏振光 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 解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以A错；光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以B错；光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以C错；自然光和偏振光都具有能量，都能使感光片感光，D
13、正确。D核 心 素 养 提 升 偏振光的应用非常广泛。例如(1)在摄影中的应用：在镜头前安装一片偏振滤光片，可以减弱进入镜头的反射光。(2)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，可以控制光线显示数字。(3)夜晚行车时，车灯眩光的消除用的就是光的偏振原理。(4)立体电影也利用了光的偏振原理。偏振光的应用偏振光的应用 (多选)如图所示是立体电影的工作原理图，观众戴上一副特殊的眼镜就能看到由立体电影放出的立体图象。关于立体电影，以下说法正确的是()BD A观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛睛B这副眼镜其实就是一对偏振方向互相这副眼镜其实就是
14、一对偏振方向互相垂直的偏振片垂直的偏振片C戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图象看，则银幕上只是一片光亮而无图象D产生立体视觉是因为人的两只眼睛同产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同相同 解析：放立体电影时有左右两架放影机同时工作，如上图所示，在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互相垂直，因此从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互相垂直，这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众眼睛所戴的偏振眼镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且左眼镜片跟左边放映机前偏振镜的偏振方向一致，这样，左眼只能看到左边放映机映出的画面，右眼只能看到右边放映机映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。因此B、D选项正确。谢 谢谢 谢
