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1、第四章光第四章光6光的偏振激光课前预习反馈课前预习反馈课内互动探究课内互动探究课堂达标检测课堂达标检测目标体系构建目标体系构建核心素养提升核心素养提升目标体系构建目标体系构建1观察光的偏振现象，知道光是横波。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。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。了解激光的特征和应用。课前预习反馈课前预习反馈 偏振现象偏振现象 知识点知识点 1不不同同的的横横波波，即即使使传传播播方方向向相相同同，振振动动方方向向_。这个现象称为这个现象称为“偏振现象偏振现象”。也可能是不同的也可能是不同的自
2、然光与偏振光自然光与偏振光 知识点知识点 21光是一种横波光是一种横波光光的的干干涉涉和和_现现象象说说明明光光具具有有波波动动性性，光光的的_现现象象说说明明光是一种横波。光是一种横波。2自然光自然光太太阳阳、日日光光灯灯等等普普通通光光源源发发生生的的光光，包包含含着着在在垂垂直直于于传传播播方方向向上上_的的光光，而而且且沿沿着着各各个个方方向向振振动动的的光光波波的的强强度度都都_。这种光是自然光。这种光是自然光。3偏振光偏振光光光在在垂垂直直于于传传播播方方向向的的平平面面上上，只只沿沿着着某某个个特特定定的的_。这种光叫作偏振光。这种光叫作偏振光。衍射衍射偏振偏振沿一切方向振动沿一
3、切方向振动相同相同方向振动方向振动偏振光的应用偏振光的应用 知识点知识点 3在在拍拍摄摄水水中中的的游游鱼鱼、玻玻璃璃橱橱窗窗的的陈陈列列物物时时，由由于于水水或或玻玻璃璃表表面面的的反反射射 光光 的的 干干 扰扰，常常 使使 景景 象象 不不 清清 楚楚，如如 果果 在在 照照 相相 机机 镜镜 头头 前前 装装 一一 片片_，让让它它的的透透振振方方向向与与反反射射光光的的偏偏振振方方向向垂垂直直，就就可可以以_反射光而使景象清晰。反射光而使景象清晰。偏振滤光片偏振滤光片减弱减弱激光的特点及应用激光的特点及应用 知识点知识点 4特点特点性质性质应用应用相干性相干性激光具有频率激光具有频率
4、_、相位差、相位差_、偏振方向偏振方向_的特点，是人工产生的的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性相干光，具有高度的相干性光纤通信光纤通信平行度平行度激光的激光的_非常好，传播非常好，传播_的的距离仍能保持一定的强度距离仍能保持一定的强度精确的精确的_；读；读取光盘上记录的取光盘上记录的_等等相同相同恒定恒定相同相同平行度平行度很远很远测距测距信息信息特点特点性质性质应用应用高亮度高亮度它可以在很小的它可以在很小的_和和很短的很短的_内集中很大内集中很大的的_用激光束用激光束_、焊接、医学、焊接、医学上可以用激光做上可以用激光做“_”；激发核反应等激发核反应等空间空间时间时间能量能量切割
5、切割光刀光刀思考辨析思考辨析判一判判一判(1)自然光是偏振光。自然光是偏振光。()(2)立体电影利用了光的偏振原理。立体电影利用了光的偏振原理。()(3)自自然然光光是是在在垂垂直直于于传传播播方方向向的的平平面面上上，只只沿沿着着某某个个特特定定的的方方向向振振动的光。动的光。()(4)光的偏振表明光是一种横波。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。自然光与偏振光之间可以相互转化。()(6)全息照相技术利用激光平行度好的特点。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。激光不能像无线电波那样用来传播信息。()选一选选一选(多
6、选多选)关于激光，下列说法正确的是关于激光，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医学上用激光做医学上用激光做“光刀光刀”来切开皮肤是利用了激光的平行度好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激光雷达测量目标的运动速度是利用了多普勒效应解解析析：激激光光是是原原子子受受激激辐辐射射产产生生的的，不不能能从从自自然然界界直直接接获获取取，A错错；用用激激光光做做“光光刀刀”是是利利用用了了激激光光的的亮亮度度高高，C错错；根根据据激激
7、光光的的特特性性可可知知B、D选项正确。选项正确。BD想一想想一想(现现象象分分析析题题)通通过过一一块块偏偏振振片片去去观观察察电电灯灯、蜡蜡烛烛、月月亮亮、反反光光的的黑黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？解解析析：通通过过一一块块偏偏振振片片去去观观察察电电灯灯、蜡蜡烛烛时时，透透射射光光的的强强弱弱不不随随偏偏振振片片的的旋旋转转而而变变化化。因因为为灯灯光光、烛烛光光都都是是自自然然光光，沿沿各各个个方方向向振振动动的的光光的的强强度度相相同同，因因此此当当偏偏振振片片旋旋转转时时，透透射射出出来来的的光光波波
8、的的振振动动方方向向虽虽然然改改变变了了(肉肉眼眼对对此此不不能能感感觉觉)，但但光光的的强强弱弱没没有有改改变变。月月亮亮和和黑黑板板反反射射的的光光已已经经是是偏偏振振光光，它它们们通通过过偏偏振振片片透透射射过过来来的的光光线线的的强强弱弱会会随随偏偏振振片片的的旋旋转发生周期性的变化。转发生周期性的变化。课内互动探究课内互动探究探究探究对光的偏振现象的理解对光的偏振现象的理解情境导入情境导入在在观观看看立立体体电电影影时时，观观众众要要戴戴上上特特制制的的眼眼镜镜，这这副副眼眼镜镜就就是是一一对对透透振振方方向向相相互互垂垂直直的的偏偏振振片片，如如果果不不戴戴这这副副眼眼镜镜，银银幕
9、幕上上的的图图像像就就模模糊糊不不清了。这是为什么？清了。这是为什么？提提示示：立立体体电电影影的的光光是是偏偏振振光光。只只有有与与偏偏振振片片透透振振方方向向一一致致的的光光才才能通过能通过。要点提炼要点提炼1.偏振现象偏振现象波的偏振波的偏振狭缝对横波、纵波的影响狭缝对横波、纵波的影响如如果果在在波波的的传传播播方方向向上上放放一一带带狭狭缝缝的的木木板板，不不管管狭狭缝缝方方向向如如何何，纵纵波波都都能能自自由由通通过过狭狭缝缝；对对横横波波，只只有有狭狭缝缝的的方方向向与与横横波波质质点点的的振振动动方方向向相相同同时时，横横波波才才能能毫毫无无阻阻碍碍地地通通过过狭狭缝缝；当当狭狭
10、缝缝的的方方向向与与质质点点的的振振动动方方向垂直时，横波就不能通过狭缝，这种现象叫作偏振。如图所示。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。横波独有的特征横波独有的特征偏偏振振现现象象是是横横波波所所特特有有的的，故故利利用用偏偏振振现现象象可可判判断断一一列列波波是是横横波波还还是纵波。是纵波。2光的偏振光的偏振(1)光光属属于于电电磁磁波波，是是横横波波，具具有有偏偏振振性性。从从普普通通光光源源直直接接发发出出的的光光(自自然然光光)，包包含含在在垂垂直直于于光光的的传传播播方方向向上上一一切切方方向向振振动动的的光光，而而且且沿沿着着各个方向振动的光波是均匀的，不显
11、示偏振性。各个方向振动的光波是均匀的，不显示偏振性。如如图图，自自然然光光通通过过偏偏振振片片后后变变成成偏偏振振光光，后后面面的的屏屏是是明明亮亮的的，转转动动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变。(2)自自然然光光通通过过偏偏振振片片后后，只只有有振振动动方方向向跟跟透透振振方方向向一一致致的的光光才才能能通通过。这时的光只沿着一个特定的方向振动，显示偏振性。过。这时的光只沿着一个特定的方向振动，显示偏振性。如如图图，偏偏振振光光经经过过偏偏振振片片时时，若若光光的的振振动动方方向向与与偏偏振振片片的的“透透振振方方向向”平平
12、行行，屏屏是是亮亮的的；若若光光的的振振动动方方向向与与偏偏振振片片的的“透透振振方方向向”垂垂直直，屏屏是是暗暗的的；若若既既不不平平行行也也不不垂垂直直，屏屏的的亮亮度度介介于于两两者者之之间间，随随振振动动方方向向与与“透振方向透振方向”的夹角变大，亮度逐渐变暗。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与偏振光的比较自然光自然光(非偏振光非偏振光)偏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的光自然光通过起偏器后的光光的振光的振动方向动方向在垂直于光的传播方向的平在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，面内，光振动沿所有方向，且
13、沿各个方向振动的光强度且沿各个方向振动的光强度都相同都相同在垂直于光的传播方向的平在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方面内，光振动沿某一特定方向向(与起偏器的偏振方向一与起偏器的偏振方向一致致)(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
14、是完全偏振光，振动方向相互垂直。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。只有横波才能发生偏振现象，光是横波。典例剖析典例剖析 如如图图所所示示，白白炽炽灯灯的的右右侧侧依依次次平平行行放放置置偏偏振振片片P和和Q，A点点位位于于P、Q之之间间，B点点位位于于Q右右侧侧。旋旋转转偏偏振振片片P，A、B两两点点光光的的强强度度变化情况是变化情况是()AA、B均不变均不变BA、B均有变化均有变化CA不变，不变，B有变化有变化 DA有变化，有变化，B不变不变典例典例 1C思路引导：思路引导：(1)思考自然光通过偏振片后有何变化。思考自然光通
15、过偏振片后有何变化。(2)当当P、Q的透振方向平行和垂直时对光有何影响。的透振方向平行和垂直时对光有何影响。解解析析：白白炽炽灯灯发发出出的的光光为为自自然然光光，通通过过偏偏振振片片P后后变变成成偏偏振振光光，旋旋转转P，A点点光光的的强强度度不不变变；当当P与与Q的的偏偏振振方方向向一一致致时时，B点点光光的的强强度度最最大大。当当P与与Q的偏振方向垂直时，的偏振方向垂直时，B点光的强度最小，所以选项点光的强度最小，所以选项C正确。正确。(2023江江苏苏新新高高考考适适应应性性考考试试)小小华华通通过过偏偏振振太太阳阳镜镜观观察察平平静静水水面面上上反反射射的的阳阳光光，转转动动镜镜片片
16、时时发发现现光光有有强强弱弱变变化化，下下列列说说法能够解释这一现象的是法能够解释这一现象的是()A阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器作用阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器作用B阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器作用阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器作用C阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器作用阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器作用D阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器作用阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器作用解解析析：阳阳光光在在水水面面反反射射后后成成为为偏偏振振光光，水水面面起起到到起起偏偏器器作作用用，转转动动镜片光有强弱变化，镜片起检偏器作用，所以镜片光有强弱变化，镜片起检偏器作用，所以B选项正确选项正确。对点训练对点训练B探究探究激光及应用激光及应用情境导入情境导入激激光光作作为为一一种种人人造造光光源源在在科科研研、通通讯讯、工工业业生生产产、军军事事科科技技等等领领域域都都有有着着广广泛泛应应用用，如如激激光光干干涉涉仪仪、激激光光切切割割机机、激激光光炮炮等等。激激光光的的应应用用如此广泛，激光到底具有哪些特性？如此
