高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光导学案

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光导学案，共4页。

一、光的偏振
如图所示，取一个偏振片P，让阳光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些；在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么现象？这说明什么？
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1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也________________，这种现象称为“偏振现象”，横波的________________称为“偏振方向”。
2．光的偏振
(1)偏振片
由特定的材料制成，每个偏振片都有一个________的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，这个方向叫作“______方向”。
(2)自然光和偏振光
①自然光：太阳、日光灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于________________上沿________方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都________。这种光是“自然光”。
②偏振光：在垂直于________________的平面上，沿着________________的方向振动，这种光叫作偏振光。
(3)光的偏振现象说明光是一种______波。
偏振现象的应用
1．摄影技术中的应用： 摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
2．偏振片在汽车挡风玻璃上的应用：汽车夜间行驶与对面的车辆相遇时，如遇远光灯引发炫目，极易引起车祸。如果驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振方向都沿同一方向并与水平面成45°角，可避免远光灯引发炫目，保证行车安全。
3．立体电影：在每架放映机前装有一块偏振片，其透振方向互相垂直。观众所戴的偏振眼镜的两只镜片透振方向互相垂直，且左眼镜片与左放映机前偏振片的透振方向一致，右眼镜片与右边放映机前偏振片的透振方向一致。这样，左眼只能看到左边放映机放映出的画面，右眼只能看到右边放映机放映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。
(1)横波和纵波都能产生偏振现象。( )
(2)自然光通过偏振片可以获得偏振光。( )
例1 (多选)(2023·广东韶关实验中学高二月考)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是
( )
A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同
B．偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光
C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光
D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
自然光与偏振光的比较
例2 (多选)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
针对训练 (2022·重庆南开中学高二期末)用如图所示装置研究偏振现象，P1、P2是两块完全相同的圆形偏振片，A、B为观测点，A、B和两块偏振片的中心共线，且偏振片与AB连线垂直，两偏振片可绕AB连线转动，下列说法正确的是( )
A．固定P1，转动P2，则A、B处光强均发生变化
B．固定P2，转动P1，则A、B处光强均不发生变化
C．同时转动P1和P2，A处光强不变，B处光强可能变化
D．同时转动P1和P2，A、B处光强均发生变化
二、激光
1．激光的产生
激光是一种________相同、____________恒定、________________一致的________(选填“人造”或“自然”)光波，具有高度的____________。
2．激光的特点及应用
(1)用激光做双缝干涉实验时应用了激光平行度好的特点。( )
(2)利用激光的亮度高的特点，可以利用激光进行距离测量。( )
例3 关于激光的应用，下列说法正确的是( )
A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的
B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C．医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
例4 (多选)激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用了激光的( )
A．单色性好 B．平行度好
C．高能量 D．相干性好自然光
偏振光
不同点
光的来源
直接从光源发出的光
自然光通过偏振片后的光或由某种介质反射或折射的光
光的振动方向
在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光波的强度都相同
在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某个特定方向(与偏振片透振方向一致)
相同点
不管是自然光还是偏振光，传播方向与振动方向一定垂直
特点
性质
应用
相干性高
激光具有频率单一、相位差恒定、偏振方向相同的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性
单缝衍射和双缝干涉实验
光纤通信
全息照相
平行度好
激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度
精确的测距；提供目标指引；读取光盘上记录的信息等
亮度高
它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量
用激光束切割、焊接；医学上可以用激光做“光刀”