物理人教版2019选择性必修第一册4.6 光的偏振 激光（共33张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版2019选择性必修第一册4.6 光的偏振 激光（共33张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 24.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-19 19:15:42 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
§6 光的偏振 激光
高二物理（人教版2019）
第四章 光
观察与思考：
新课引入
在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
偏振
01
光的偏振
02
学习目标
偏振现象的应用
03
激光的特点及其应用
04
一、偏振
1.在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向.
(1)偏振现象：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的波叫波的偏振现象。
(2)偏振方向：横波的振动方向称为“偏振方向”。
新课讲授
（3）如图是一列横波，当这列横波穿过两个带有狭缝的木板时, 狭缝的方向与波的振动方向相同，横波是否可以穿过？
新课讲授
思考与讨论：
（4）如图当我们将后一块木板旋转900以后，这时横波就是否能再通过狭缝？
新课讲授
思考与讨论：
我们把这种现象称为横波的偏振现象
2.纵波不发生偏振现象
一列纵波，以这列纵波的传播方向为轴，无论我们怎么旋转第二块木板，纵波都能通过。也就是说纵波不发生偏振现象。
新课讲授
3.横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，这就是横波与纵波的一个区别。
因此我们要判断一列波是横波还是纵波，只要看它能否发生偏振现象就可以啦!
思考与讨论：
(2)如何判断某种波是横波，还是纵波？
新课讲授
(1)光的干涉和衍射说明光具有波动性，那么光波是横波还是纵波呢？
二、光的偏振
新课讲授
1.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”。
实物
示意图
箭头表示透振方向
1.偏振片：
二、光的偏振
新课讲授
光的偏振现象
新课讲授
2.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光。
P
Q
自然光
偏振光
起偏器
检偏器
光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光。
光振动沿着特定方向的光就是偏振光。
新课讲授
P
明
甲
P Q
（弱）
乙
明
暗
丙
P Q
新课讲授
当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。
新课讲授
自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。
光振动垂直于纸面
光振动在纸面内
3.光是一种横波
新课讲授
三、偏振现象的应用
未使用偏振镜前
使用偏振镜后
三、偏振现象的应用
立体3D电影
新课讲授
新课讲授
做一做：
通过偏振片看液晶显示器
1.相干性：激光是一种人工产生的相干光。
相干性应用：光纤通讯、激光全息技术
四、激光的特点及其应用
新课讲授
应用：测距、测速、信息存储和阅读
2.平行度非常好：从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散成直径lm多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的。
手持式雷达测速仪
手提激光测距仪
新课讲授
3.亮度高：所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自然光源亮度最高的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的1万倍。
应用：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。
氧化熔化激光切割
激发核聚变
新课讲授
课堂小结
光的偏振
偏振光的特点
偏振光的获得
偏振现象的应用
激光
光是横波
特点
特点
相干性
平行度好
亮度好
1．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处仍看不到光亮
B
课堂练习
【答案】B
【详解】A．自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。而a光是从电灯直接发出的光，为自然光，故A错误；
B．以前一个选项的分析为基础，自然光通过A偏振片后，即变为偏振光，图中b光为偏振光，故B正确；
C．人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，说明A、B两个偏振片的透振方向是互相垂直的，以SP为轴将偏振片B转过180°后，并没有改变偏振片B的透振方向，所以在P处仍然看不到光亮，故C错误；
D．以SP为轴将偏振片B转过90°后，偏振片B的透振方向刚好与偏振片A的透振方向平行，通过偏振片A的光线也能透过偏振片B，在P处可以看到光亮，故D错误。
故选B。
课堂练习
2．关于光的偏振，下列说法不正确的是（ ）
A．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光
B．拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰
C．所有的波都具有偏振现象
D．立体电影是应用光的偏振的一个实例
C
课堂练习
【答案】C
【详解】A．自然光通过偏振片后，从而得到在某一方向振动的光，这就是偏振光，故A正确；
B．拍摄水面下的景物时，为防止反射光的干扰，所以在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，故B正确；
C．只有横波才能发生光的偏振现象，故C错误；
D．立体电影的制作利用了光的偏振现象，放映的时候也是用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片，这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图像，故D正确。
故选C。
课堂练习
3．小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（ ）
A．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用
B
课堂练习
【答案】B
【详解】阳光属于自然光，阳光在水面发生反射后的反射光是偏振光，转动镜片时发现光有强弱变化，是由于镜片相当于检偏器，当偏振光偏振的方向与偏振镜片偏振的方向平行时可以通过偏振片，当二者方向垂直时不能通过偏振光，所以镜片起检偏器的作用。
故选B。
课堂练习
4．激光被誉为“神奇的光”，关于激光的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度
B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好、方向性好
C
课堂练习
【答案】C
【详解】A．激光的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，所以可以用来控制核聚变，故A正确，不符合题意；
B．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，故B正确，不符合题意；
C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光方向性好、能量高，故C错误，符合题意；
D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好、方向性好，在传播很远距离后还可以保持一定的强度，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．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（ ）
①单色性好 ②平行度好 ③高能量 ④相干性好
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
B
课堂练习
【答案】B
【详解】由于激光站与火箭相距较远，必须要求激光具有很好的平行度，同时利用激光的高能量特点。
故选B。
课堂练习
谢谢聆听
§6 光的偏振 激光
高二物理（人教版2019）
第四章 光
观察与思考：
新课引入
在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
偏振
01
光的偏振
02
学习目标
偏振现象的应用
03
激光的特点及其应用
04
一、偏振
1.在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向.
(1)偏振现象：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的波叫波的偏振现象。
(2)偏振方向：横波的振动方向称为“偏振方向”。
新课讲授
（3）如图是一列横波，当这列横波穿过两个带有狭缝的木板时, 狭缝的方向与波的振动方向相同，横波是否可以穿过？
新课讲授
思考与讨论：
（4）如图当我们将后一块木板旋转900以后，这时横波就是否能再通过狭缝？
新课讲授
思考与讨论：
我们把这种现象称为横波的偏振现象
2.纵波不发生偏振现象
一列纵波，以这列纵波的传播方向为轴，无论我们怎么旋转第二块木板，纵波都能通过。也就是说纵波不发生偏振现象。
新课讲授
3.横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，这就是横波与纵波的一个区别。
因此我们要判断一列波是横波还是纵波，只要看它能否发生偏振现象就可以啦!
思考与讨论：
(2)如何判断某种波是横波，还是纵波？
新课讲授
(1)光的干涉和衍射说明光具有波动性，那么光波是横波还是纵波呢？
二、光的偏振
新课讲授
1.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”。
实物
示意图
箭头表示透振方向
1.偏振片：
二、光的偏振
新课讲授
光的偏振现象
新课讲授
2.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光。
P
Q
自然光
偏振光
起偏器
检偏器
光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光。
光振动沿着特定方向的光就是偏振光。
新课讲授
P
明
甲
P Q
（弱）
乙
明
暗
丙
P Q
新课讲授
当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。
新课讲授
自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。
光振动垂直于纸面
光振动在纸面内
3.光是一种横波
新课讲授
三、偏振现象的应用
未使用偏振镜前
使用偏振镜后
三、偏振现象的应用
立体3D电影
新课讲授
新课讲授
做一做：
通过偏振片看液晶显示器
1.相干性：激光是一种人工产生的相干光。
相干性应用：光纤通讯、激光全息技术
四、激光的特点及其应用
新课讲授
应用：测距、测速、信息存储和阅读
2.平行度非常好：从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散成直径lm多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的。
手持式雷达测速仪
手提激光测距仪
新课讲授
3.亮度高：所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自然光源亮度最高的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的1万倍。
应用：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。
氧化熔化激光切割
激发核聚变
新课讲授
课堂小结
光的偏振
偏振光的特点
偏振光的获得
偏振现象的应用
激光
光是横波
特点
特点
相干性
平行度好
亮度好
1．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处仍看不到光亮
B
课堂练习
【答案】B
【详解】A．自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。而a光是从电灯直接发出的光，为自然光，故A错误；
B．以前一个选项的分析为基础，自然光通过A偏振片后，即变为偏振光，图中b光为偏振光，故B正确；
C．人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，说明A、B两个偏振片的透振方向是互相垂直的，以SP为轴将偏振片B转过180°后，并没有改变偏振片B的透振方向，所以在P处仍然看不到光亮，故C错误；
D．以SP为轴将偏振片B转过90°后，偏振片B的透振方向刚好与偏振片A的透振方向平行，通过偏振片A的光线也能透过偏振片B，在P处可以看到光亮，故D错误。
故选B。
课堂练习
2．关于光的偏振，下列说法不正确的是（ ）
A．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光
B．拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰
C．所有的波都具有偏振现象
D．立体电影是应用光的偏振的一个实例
C
课堂练习
【答案】C
【详解】A．自然光通过偏振片后，从而得到在某一方向振动的光，这就是偏振光，故A正确；
B．拍摄水面下的景物时，为防止反射光的干扰，所以在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，故B正确；
C．只有横波才能发生光的偏振现象，故C错误；
D．立体电影的制作利用了光的偏振现象，放映的时候也是用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片，这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图像，故D正确。
故选C。
课堂练习
3．小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（ ）
A．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用
B
课堂练习
【答案】B
【详解】阳光属于自然光，阳光在水面发生反射后的反射光是偏振光，转动镜片时发现光有强弱变化，是由于镜片相当于检偏器，当偏振光偏振的方向与偏振镜片偏振的方向平行时可以通过偏振片，当二者方向垂直时不能通过偏振光，所以镜片起检偏器的作用。
故选B。
课堂练习
4．激光被誉为“神奇的光”，关于激光的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度
B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好、方向性好
C
课堂练习
【答案】C
【详解】A．激光的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，所以可以用来控制核聚变，故A正确，不符合题意；
B．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，故B正确，不符合题意；
C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光方向性好、能量高，故C错误，符合题意；
D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好、方向性好，在传播很远距离后还可以保持一定的强度，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．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（ ）
①单色性好 ②平行度好 ③高能量 ④相干性好
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
B
课堂练习
【答案】B
【详解】由于激光站与火箭相距较远，必须要求激光具有很好的平行度，同时利用激光的高能量特点。
故选B。
课堂练习
谢谢聆听