《2022-2023年鲁科版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第5章光的干涉衍射和偏振第4~5节光的偏振 激光与全息照相课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022-2023年鲁科版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第5章光的干涉衍射和偏振第4~5节光的偏振 激光与全息照相课件（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节光的偏振第5节激光与全息照相一、偏振现象一、偏振现象【思考思考】自然光通过一个偏振片后自然光通过一个偏振片后,光的强度与偏振片的方向有关吗光的强度与偏振片的方向有关吗?提示提示:无关无关.1.1.偏振现象偏振现象:如果横波只沿着某一个如果横波只沿着某一个_的方向振动的方向振动,在物理学上就叫作波的偏在物理学上就叫作波的偏振振,只有横波才有这个特性只有横波才有这个特性.2.2.偏振片偏振片:(1)(1)自然光自然光:在垂直于传播方向的平面内在垂直于传播方向的平面内,光波可沿任何方向振动光波可沿任何方向振动,光振动在平面光振动在平面内的分布是大致均匀的内的分布是大致均匀的,所以不显示所以不显
2、示_性性,这样的光叫自然光这样的光叫自然光.(2)(2)偏振片和偏振光偏振片和偏振光:偏振片是只让某一方向振动的光通过偏振片是只让某一方向振动的光通过,而不让其他方向振而不让其他方向振动的光通过的一种光学元件动的光通过的一种光学元件.让自然光通过偏振片就可以获得让自然光通过偏振片就可以获得_光光.(3)(3)起偏器和检偏器起偏器和检偏器:用于获得用于获得_光的偏振片叫起偏器光的偏振片叫起偏器.为了检查通过起偏器为了检查通过起偏器的光是不是偏振光的光是不是偏振光,可以在起偏器后面再放一个偏振片可以在起偏器后面再放一个偏振片,这个偏振片叫检偏器这个偏振片叫检偏器.特定特定偏振偏振偏振偏振偏振偏振二
3、、偏振现象的应用二、偏振现象的应用1.1.立体电影立体电影.2.2.偏振镜偏振镜.3.3.检查力的分布情况检查力的分布情况.4.4.地震预报地震预报.三、激光及其特性三、激光及其特性1.1.激光激光:激光是原子受激辐射产生的光激光是原子受激辐射产生的光,激光光束中所有的光子都是相互关联的激光光束中所有的光子都是相互关联的,它们的频率一致、相位一致、它们的频率一致、相位一致、_一致、传播方向一致一致、传播方向一致.2.2.特性特性:单色性好、方向性强、单色性好、方向性强、_高等高等.偏振方向偏振方向亮度亮度四、激光的应用四、激光的应用1.1.生活中生活中:用激光读取用激光读取CDCD、VCDVC
4、D等中的信息等中的信息,还可用于通信还可用于通信.2.2.医疗中医疗中:用激光器进行治疗疾病、整容美容用激光器进行治疗疾病、整容美容.3.3.军事上军事上:激光制导、激光测距等激光制导、激光测距等.4.4.科技上科技上:用激光实现热核聚变用激光实现热核聚变,研究引力波等研究引力波等.五、全息照相五、全息照相1.1.全息照相是应用全息照相是应用_实现的实现的.2.2.全息照相与普通照相相比的几个突出特点全息照相与普通照相相比的几个突出特点:(1)(1)观察再现的图像时观察再现的图像时,看到的看到的_图像和原来的物体几乎一模一样图像和原来的物体几乎一模一样.(2)(2)如果发现一个物体部分被遮挡了
5、如果发现一个物体部分被遮挡了,你只要改变一下角度你只要改变一下角度,就能观察到被遮挡就能观察到被遮挡的部分的部分.(3)(3)如果一张全息照片的大部分损失或丢失如果一张全息照片的大部分损失或丢失,只留下一小部分只留下一小部分,从这一小部分照从这一小部分照片仍可片仍可_._.(4)(4)可以在同一张底片上记录可以在同一张底片上记录_,_,再现时可以在不同的角度上分别观察到再现时可以在不同的角度上分别观察到两个不同物体的像而不互相干扰两个不同物体的像而不互相干扰.光的干涉光的干涉三维立体三维立体再现原物的全貌再现原物的全貌多张图像多张图像一偏振现象的分析一偏振现象的分析1.1.偏振现象偏振现象:对
6、于横波通过狭缝的情况对于横波通过狭缝的情况,只有狭缝的方向与横波质点的振动方向只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时相同时,横波才能无阻碍地通过狭缝横波才能无阻碍地通过狭缝,而当狭缝的方向与横波质点的振动方向垂而当狭缝的方向与横波质点的振动方向垂直时直时,横波不能通过狭缝横波不能通过狭缝,说明偏振是横波特有的现象说明偏振是横波特有的现象.2.2.自然光与偏振光的区别自然光与偏振光的区别:自然光自然光(非偏振光非偏振光)偏偏 振振 光光光的来光的来源源直接从光源直接从光源发发出的光出的光自然光通自然光通过过起偏器后的起偏器后的光光光的振光的振动动方向方向在垂直于光的在垂直于光的传传播方向的播方
7、向的平面内平面内,光振光振动动沿所有方沿所有方向向,且沿各个方向振且沿各个方向振动动的的光光强强度都相同度都相同在垂直于光的在垂直于光的传传播方向播方向的平面内的平面内,光振光振动动沿某一沿某一特定方向特定方向(与起偏器透振与起偏器透振方向一致方向一致)【思考思考讨论讨论】如图所示是立体电影中的图片如图所示是立体电影中的图片.为什么立体电影产生如此神奇的效果为什么立体电影产生如此神奇的效果?(物理物理观念观念)提示提示:在观看立体电影时在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方这副眼镜就是一对透振方向相互垂直的偏振片向相互垂直的偏振片.【典例示范
8、典例示范】如图所示如图所示,两光屏间放有两个偏振片两光屏间放有两个偏振片,它们四者平行共轴它们四者平行共轴,现让太阳光沿轴线通现让太阳光沿轴线通过光屏过光屏M M上的小孔照射到固定不动的偏振片上的小孔照射到固定不动的偏振片P P上上,再使偏振片再使偏振片Q Q绕轴匀速转动一周绕轴匀速转动一周,则关于光屏上光的亮度变化情况则关于光屏上光的亮度变化情况,下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()A.A.光屏上光的亮度保持不变光屏上光的亮度保持不变B.B.光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动C.C.光屏上有两条与偏振片光屏上有两条与偏振片P P、Q Q透振方向对应
9、的亮线透振方向对应的亮线D.D.光屏上光的亮度会时亮时暗光屏上光的亮度会时亮时暗【解题探究解题探究】(1)(1)光的振动方向与偏振片的透振方向间的夹角为光的振动方向与偏振片的透振方向间的夹角为00时透射光如何时透射光如何?提示提示:透射光最强透射光最强.(2)(2)光的振动方向与偏振片的透振方向间的夹角为光的振动方向与偏振片的透振方向间的夹角为9090时透射光如何时透射光如何?提示提示:光完全不能透过光完全不能透过.【解析解析】选选D.D.太阳光沿轴线通过光屏太阳光沿轴线通过光屏M M上的小孔照射到固定不动的偏振片上的小孔照射到固定不动的偏振片P P上上,再再使偏振片使偏振片Q Q绕轴匀速转动
10、一周绕轴匀速转动一周,当偏振片当偏振片P P与偏振片与偏振片Q Q垂直时垂直时,光屏没有亮度光屏没有亮度,则光则光屏上光的亮度从亮到暗屏上光的亮度从亮到暗,再由暗到亮再由暗到亮,所以光屏上光的亮度会时亮时暗所以光屏上光的亮度会时亮时暗,故故A A、B B错错误误,D,D正确正确;太阳光沿轴线通过光屏太阳光沿轴线通过光屏M M上的小孔照射到固定不动的偏振片上的小孔照射到固定不动的偏振片P P上上,再使再使偏振片偏振片Q Q绕轴匀速转动一周绕轴匀速转动一周,当偏振片当偏振片P P与偏振片与偏振片Q Q垂直时垂直时,光屏没有亮度光屏没有亮度,则光屏则光屏上光的亮度从亮到暗上光的亮度从亮到暗,再由暗到
11、亮再由暗到亮,不可能出现光的衍射现象不可能出现光的衍射现象,所以光屏上不可能所以光屏上不可能有两条与偏振片有两条与偏振片P P、Q Q透振方向对应的亮线透振方向对应的亮线,故故C C错误错误;故选故选D.D.【规律方法规律方法】获取偏振光的方法获取偏振光的方法(1)(1)让自然光通过一块偏振片让自然光通过一块偏振片.(2)(2)让自然光射到两种介质的交界面上让自然光射到两种介质的交界面上,使反射光与折射光垂直时使反射光与折射光垂直时,反射光就是偏反射光就是偏振光振光.(3)(3)让自然光射到两种介质的交界面上让自然光射到两种介质的交界面上,当反射光与折射光垂直时当反射光与折射光垂直时,折射光经
12、过多折射光经过多次折射以后就是偏振光次折射以后就是偏振光.【素养训练素养训练】1.1.将两个偏振片紧靠在一起将两个偏振片紧靠在一起,把它们放在一盏灯把它们放在一盏灯(自然光自然光)前面前面,眼睛透过偏振片眼睛透过偏振片看到灯光很微弱看到灯光很微弱.如果将其中一个偏振片旋转如果将其中一个偏振片旋转180,180,在旋转过程中会观察到的现在旋转过程中会观察到的现象是象是()A.A.灯光逐渐增强灯光逐渐增强,然后又逐渐减弱然后又逐渐减弱B.B.灯光逐渐增强灯光逐渐增强,然后减到零然后减到零C.C.灯光逐渐增强灯光逐渐增强,没有变弱现象没有变弱现象D.D.灯光逐渐增强灯光逐渐增强,再减弱再减弱,然后又
13、增强到较亮然后又增强到较亮【解析解析】选选A.A.起偏器和检偏器的偏振方向垂直时起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过没有光通过;偏振方向平行时偏振方向平行时,光强达到最大光强达到最大.当其中一个偏振片转动当其中一个偏振片转动180180的过程中的过程中,两偏振片的方向由垂直到两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直平行再到垂直,所以通过的光强先增强所以通过的光强先增强,然后又逐渐减弱然后又逐渐减弱.故故A A正确正确,B,B、C C、D D错误错误.2.2.如图所示如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P P和和Q,AQ,A点位于点位于P P、Q Q之间之间,B
14、,B点位于点位于Q Q右侧右侧.旋转偏振片旋转偏振片P,P,则则A A、B B两点光的强度变化情况是两点光的强度变化情况是()A.AA.A、B B均不变均不变B.AB.A、B B均有变化均有变化C.AC.A有变化有变化,B,B不变不变D.AD.A不变不变,B,B有变化有变化【解析解析】选选D.D.白炽灯的光线沿各个方向都有白炽灯的光线沿各个方向都有,旋转偏振片旋转偏振片P,AP,A点光的强度不会变点光的强度不会变化化,而光线通过而光线通过P P以后会变成单一方向以后会变成单一方向,因此通过因此通过Q Q的光线在的光线在B B点强度会发生变化点强度会发生变化,所以选所以选D.D.【补偿训练补偿训
15、练】1.1.下列关于偏振光的说法中正确的是下列关于偏振光的说法中正确的是()A.A.自然光就是偏振光自然光就是偏振光B.B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C.C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D.D.单色光就是偏振光单色光就是偏振光【解析解析】选选C.C.自然光不是偏振光自然光不是偏振光,A,A错错;沿着一个特定方向振动的光叫偏振光沿着一个特定方向振动的光叫偏振光,单单色光不一定是偏振光色光不一定是偏振光,故故C C正确正确,B,B、D D错误错误.2.(2.(多选多选)如图所示如图所示,电灯电灯S S发出的光先后经过偏振片发
16、出的光先后经过偏振片A A和和B,B,人眼在人眼在P P处迎着入射光处迎着入射光方向看不到光亮方向看不到光亮,则则()A.A.图中图中a a光为偏振光光为偏振光B.B.图中图中b b光为偏振光光为偏振光C.C.以以SPSP为轴将为轴将B B转过转过180180后后,在在P P处将看到光亮处将看到光亮D.D.以以SPSP为轴将为轴将B B转过转过9090后后,在在P P处将看到光亮处将看到光亮【解析解析】选选B B、D.D.自然光沿各个方向都是均匀分布的自然光沿各个方向都是均匀分布的,通过偏振片后通过偏振片后,透射光是沿透射光是沿着某一特定方向振动的光着某一特定方向振动的光.从电灯发出的光是自然光从电灯发出的光是自然光,则选项则选项A A错误错误;它通过它通过A A后后,变成偏振光变成偏振光,则选项则选项B B正确正确;在在P P处看不到光亮处看不到光亮,则则A A、B B的透振方向垂直的透振方向垂直.若将若将B B转过转过180180后后,两偏振片透振方向仍垂直两偏振片透振方向仍垂直,仍看不到光亮仍看不到光亮.若将若将B B转过转过9090后后,两偏振片两偏振片透振方向一致透振方向一致
