人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光教课内容ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光教课内容ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了目标体系构建，课前预习反馈，偏振现象，也可能是不同的，自然光与偏振光，沿一切方向振动，方向振动，偏振光的应用，滤光片，激光的特点及应用等内容，欢迎下载使用。
1．观察光的偏振现象，知道光是横波。2．知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的一些应用。3．了解激光的特征和应用。
不同的横波，即使传播方向相同，振动方向__________________。这个现象称为“偏振现象”。
1.光是一种横波光的干涉和_________现象说明光具有波动性，光的_________现象说明光是一种横波。2．自然光太阳、日光灯等普通光源发生的光，包含着在垂直于传播方向上 _______________的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都____。这种光是自然光。3．偏振光光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的____________。这种光叫作偏振光。
『判一判』(1)自然光是偏振光。( )(2)立体电影利用了光的偏振原理。( )(3)自然光是在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。( )(4)光的偏振表明光是一种横波。( )(5)自然光与偏振光之间可以相互转化。( )
在拍摄水中的游鱼、玻璃橱窗的陈列物时，由于水或玻璃表面的反射光的干扰，常使景象不清楚，如果在照相机镜头前装一片_____ ________，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以_______反射光而使景象清晰。
『想一想』(现象分析题)通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？解析：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化。因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了(肉眼对此不能感觉)，但光的强弱没有改变。月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化。
『判一判』(6)全息照相技术利用激光平行度好的特点。( )(7)激光不能像无线电波那样用来传播信息。( )
『选一选』(多选)关于激光，下列说法正确的是( )A．激光可从自然界中直接获取B．用激光读出光盘上的信息是利用了激光的平行度好C．医学上用激光做“光刀”来切开皮肤是利用了激光的平行度好D．激光雷达测量目标的运动速度是利用了多普勒效应解析：激光是原子受激辐射产生的，不能从自然界直接获取，A错；用激光做“光刀”是利用了激光的亮度高，C错；根据激光的特性可知B、D选项正确。
要点提炼1.偏振现象波的偏振①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，横波就不能通过狭缝，这种现象叫作偏振，如图所示。
②横波独有的特征偏振现象是横波所特有的，故利用偏振现象可判断一列波是横波还是纵波。
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波，而且沿着各个方向振动的光波是均匀的，不显示偏振性。如图，自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明亮的，转动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变。
(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
(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。
典例剖析1.(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
解析：从电灯S直接发出的光为自然光，不是偏振光，A错误；自然光通过偏振片A后，即变为偏振光，B正确；人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，说明A、B的透振方向垂直，以SP为轴将B转过180°后，A、B的透振方向仍垂直，故P处仍无光亮，C错误；以SP为轴将B转过90°后，A、B两个偏振片的透振方向相同，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D正确。
(多选)下列说法正确的是( )A．自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能B．拍摄玻璃窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度C．看立体电影时，观众所戴特制眼镜其实就是一对透振方向互相垂直的偏振片D．从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光
解析：自然光和偏振光都能发生干涉、衍射现象，A错误；拍摄玻璃窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱反射光的强度，B正确；两个镜片的透射方向垂直，保证进入两只眼睛的光是不同的，C正确；从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光，D正确。
要点提炼1.激光的产生激光是人工产生的相干光。
2．激光具有的特点(1)相干性好所谓相干性好，是指容易产生干涉现象。普通光源发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足其他的相干条件。所以，现在我们做双缝干涉实验时，无须在双缝前放一个单缝，而是用激光直接照射双缝，就能得到既明亮又清晰的干涉条纹。利用相干光易于调制的特点传输信息，所能传递的信息密度极高，一条细细的激光束通过光缆可以同时传送一百亿路电话和一千万套电视，全国人民同时通话还用不完它的通讯容量。
(2)平行度非常好与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，保持它的高能量，利用这一点可以精确测距。现在利用激光测量地月距离精确度已达到1 m。(3)激光的亮度非常高它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。(4)激光单色性很好激光的频率范围极窄，颜色几乎是完全一致的。
典例剖析2．(多选)下列说法正确的是( )A．激光可用于测距B．激光能量十分集中，只可用于加工金属材料C．外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D．激光可用于全息照相，有独特的特点
解析：激光平行度好，即使在传播了很远的距离后，它仍保持一定的方向，此特点可用于激光测距，A正确；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、激光美容等，B错误；激光亮度高、能量大，在切割皮肤的同时，避免了皮肤与器械的接触，有效地减少了术后细菌的感染风险，而且它也能杀灭细菌，C正确；激光具有很高的相干性，可用于全息照相，立体感较强，D正确。
(多选)如果将激光束的宽度聚焦到纳米级(10－9 m)范围内，可修复人体已损坏的器官，可对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除。以上功能是利用了激光的( )A．单色性好 B．平行度高C．粒子性 D．高能量解析：激光的平行度好，故可聚焦到很小的范围；激光的亮度高、能量高，故可修复器官，故B、D正确。
偏振光的应用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。
(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像。关于立体电影，以下说法正确的是( )
A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛B．这副眼镜其实就是一对偏振方向互相垂直的偏振片C．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像D．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相同
解析：放立体电影时有左右两架放映机同时工作，如上图所示，在每架放映机前装有一块偏振镜，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，同理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。
一、偏振现象1．(2024·江西省乐平中学高二阶段练习)下列有关于光的现象说法正确的是( )A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B．太阳光照射下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的折射现象C．照相机镜头镜片上镀的增透膜最小厚度是光在膜中波长的二分之一D．光的偏振现象说明光是一种横波
二、自然光与偏振光2．(2023·江苏省扬州中学第二学期质量检测)如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明( )A．光是电磁波 B．光是一种横波C．光是一种纵波 D．光是概率波解析：光的偏振现象证明光是一种横波，故选B。
3．光的偏振现象说明光是横波。下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D．通过缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹解析：选项D是光的衍射现象。
三、偏振光的应用4．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与迎面驶来的汽车的灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按此要求设置，如下措施可行的是( )A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
解析：若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平的话，从车灯发出的照射到物体上反射的光将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，B错误；若前窗玻璃透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法射进本车车窗内，却可以射进对面车窗内，C错误，D正确。
5．如图所示，下列图片场景解释说法正确的是( )A．如图甲，医学用内窥镜利用了光的偏振的特性B．如图乙，肥皂膜上的彩色条纹是光的衍射现象C．如图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样D．如图丁，立体电影原理和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理一样
解析：医学用内窥镜利用了光的全反射原理，A错误；肥皂膜上的彩色条纹是光的干涉现象，B错误；单色平行光线通过狭缝得到明暗相间的不等距条纹，C正确；立体电影利用光的偏振原理，增透膜利用的是光的干涉原理，D错误。
四、激光的特点及应用6．(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀，可用于进行近视眼的治疗。用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短、效果好、无痛苦。关于这个治疗，下列说法正确的是( )A．近视眼不能进行激光修复B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术C．激光治疗近视眼手术也是利用了激光能量大的特点D．激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好解析：激光具有很好的方向性，且强度高，能量大，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术，选项B、C正确。
7．关于激光的应用问题，下列说法中正确的是( )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．医学中用激光作“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