4.6光的偏振、激光课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册(共20张PPT)

(共20张PPT)
第四章 光
第6节 光的偏振、激光
知识回顾
什么是纵波？ 什么是横波？
质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波（疏密波）
质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波（凹凸波）
【思考】传播方向相同的两列横波，它们的振动方向一定相同吗？
传播方向相同的横波，
振动方向也可能不同。
绳波的振动方向与狭缝的方向平行时，传播情况正常；
振动方向与狭缝方向垂直时，绳波经过狭缝后消失。这种现象叫做偏振现象。
2. 偏振方向：横波的振动方向称为“偏振方向”。
1. 偏振现象：横波只沿某一特定的方向振动的现象称偏振现象。
一、偏振
【猜想】在绳波的传播方向上分别水平和竖直放置一个狭缝，结果会怎样？
3. 狭缝对横波和纵波的影响 ：
纵波：能自由通过狭缝 （纵波没有偏振现象）
横波：缝向与振向相同时，通过；
缝向与振向垂直时，不能通过； （ 横波有偏振现象 ）
不垂直也不相同时，部分通过。
偏振现象是横波所特有的，可利用偏振现象可判断一列波是横波还是纵波。
二、光的偏振
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”。
示意图
二、光的偏振
自然光
2. 自然光：太阳、日光灯、发光二极管等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。这种光叫自然光。
3. 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。
自然光
当两偏振片的透振方向平行时有亮光
当两偏振片透振方向垂直时几乎没有亮光
光的偏振现象说明光的横波
4. 偏振光的产生：
（1）让自然光透过偏振片
（2）自然光在玻璃、水面、木制桌面等非金属表面反射或折射时，反射光和折射光都是偏振光
三、偏振的应用
用偏光镜消除了反射偏振光使玻璃内人物清晰可见
镜头未加偏振片时
拍摄的橱窗
加偏振片时拍摄的橱窗
（减弱反射光，使景象清晰）
立体3D电影
三、偏振的应用
未装偏振照明灯
安装偏振照明灯
三、偏振的应用
四、激光及其应用
1. 普通光源与激光
(1)普通光源
光是从物质的原子中发射出来的，普通光源发出的自然光是许多频率、相位、偏振以及传播方向各不相同的光的杂乱无章的混合。这导致两个独立的普通光源发出的光不会发生干涉。
(2)激光的产生
激光是原子受激辐射产生的光，发出的光的相位差、频率、振动方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉。激光是人工产生的相干光。
2. 激光的特点
(1) 相干性好：只有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光才是相干光。 激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性。
(2) 平行度好：在传播很远的距离后仍保持一定的强度；可以会聚到很小的一点。
(3 )高亮度：它可以在很小空间和很短时间内聚集大到难以想象的能量。
3. 激光的应用
应用1：激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息。光线通信就是激光和光导纤维结合的产物；
应用2：激光平行度好，传播很远的距离后仍然能保持一定的强度，测距（地月距离可达厘米级别精度），给枪械、火炮、导弹引导方向；
应用3：激光能量密度高，利用激光束切割、焊接；医学上切肿瘤、美容等；
应用4：利用激光研究原子分子的光谱，研究分子运动和化学反应过程，光钟等。
1.在拍摄日落时的水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是( 　B 　)
A．减少阳光在水面上反射光
B．阻止阳光在水面的反射光进入照相机镜头
C．增强光由水面射入空气中的折射光强度
D．减弱光由水面射入空气中的折射光强度
2.由下列哪些现象可以说明光是横波(　 D 　)
A．光的干涉和衍射现象
B．光的折射现象
C．光的全反射现象
D．光的偏振现象
3. 两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过。如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象(　 A 　)
A．透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零
B．透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值
C．透过的光强在整个过程中都增强
D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强
课堂小结