(共8张PPT)
1.偏振现象
(1)波的偏振:如果横波只沿着某一个特定的方向振动,在物理学上就叫作波的偏振。
(2)只有横波才存在偏振。
2.偏振片:只让沿某一方向振动的光通过的一种元件。
3.光的分类
(1)自然光:在垂直于传播方向的平面内,光波可沿任何方向振动,振动在平面内的分布大致均
匀。
(2)偏振光
第5节 激光与全息照相
知识 清单破
知识点 1 光的偏振
①自然光通过偏振片(起偏器)之后,只有振动方向与透振方向一致的那些光波才能完全通
过。自然光通过偏振片后,就能获得偏振光。
②起偏器和检偏器:用于获得偏振光的偏振片叫起偏器,用于检查通过起偏器的光是不是偏
振光的偏振片叫检偏器。
4.偏振现象的应用:立体电影,照相机镜头前的偏振镜,利用偏振光通过受力的塑料或玻璃时
偏振方向会发生变化来检查力的分布情况。
1.激光及其特性
激光是原子受激辐射产生的光,激光光束中所有光子的频率一致、相位一致、偏振方向
一致、传播方向一致,所以激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。
知识点 2 激光与全息照相
2.激光的应用
(1)在家中欣赏由DVD播放的音乐与影片、观看有线电视时,激光在为你服务;
(2)在联网的计算机上,通信系统中的激光帮你收集图文信息、收发电子邮件、网上购物等;
(3)在医院里,各式激光器帮助医生治疗疾病、整容美容;
(4)在军事领域,激光在制导炸弹、测量距离、跟踪目标、传递军事情报中发挥作用。
3.全息照相
(1)全息照相的原理:全息照相是应用光的干涉实现的。
(2)全息照相与普通照相相比具有的突出特点
a.观察再现的图像时,看到的三维立体图像和原来的物体几乎一模一样。
b.发现一个物体部分被遮挡了,改变一下角度,就能观察到被遮挡的部分。
c.一张全息照片的大部分被损坏或丢失,只留下一小部分,从这一小部分照片仍可再现原物的全貌。
d.可以在同一张底片上记录多张图像,再现时可以在不同的角度分别观察到多个不同的像而
不互相干扰。
1.激光用于光纤通信是利用了它亮度高的特点。 ( )
2.全息照相技术只能记录光波的强弱信息。 ( )
3.自然光是在垂直于传播方向的平面内,只沿着某个特定的方向振动的光。 ( )
4.光的偏振现象表明光是一种横波。 ( )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。
激光用于光纤通信是利用了它方向性强的特点。
提示
全息照相技术可以记录光波的强弱、振幅、相位等信息。
提示
自然光是在垂直于传播方向的平面内,沿任意方向振动的光,而且沿着各个方向振动的
光波的强度都相同。
提示
√
鉴别奶粉的质量时,奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量
糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量。偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向
左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测
量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。如图所示,S是自然光源,A、B是偏振
片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间。
疑难 情境破
情境探究
疑难 对光偏振现象的理解
问题1 自然光源的光的振动方向如何 那么偏振光呢
提示 自然光源发出的光,在垂直于光的传播方向的平面内,沿一切方向振动,且沿各个方向
振动的光波的强度都相同。偏振光在垂直于光的传播方向的平面内,沿某一特定方向(与偏
振片的透振方向一致)振动。
问题2 偏振光通过糖的水溶液后,到达O处光的强度会减弱吗
提示 偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转
一个角度,到达O处光的强度会明显减弱。
问题3 将偏振片B转动多大角度,使得O处光的强度仍为最大
提示 α。
自然光(非偏振光) 偏振光
光的振 动方向 在垂直于光的传播方向的平面内,光沿一切方向振动,且沿各个方向振动的光的强度相同 在垂直于光的传播方向的平面内,光沿某个特定方向振动
举例 太阳、电灯、蜡烛火焰等直接发出的光 自然光在介质表面反射和折射形成的光
自然光经过偏振片形成偏振光 1.自然光和偏振光的比较
讲解分析
2.对光的偏振的理解
(1)偏振片上的“狭缝”表示透振方向,而不是真实狭缝。
(2)只要光的振动方向不与透振方向垂直,就可以不同程度地通过偏振片,不过强度要比振动
方向与透振方向平行的光弱一些。第5章 光的干涉、衍射和偏振
第4节 光的偏振 第5节 激光与全息照相
基础过关练
题组一 偏振现象及其应用
1.关于自然光和偏振光,下列观点正确的是 ( )
A.自然光能产生干涉和衍射现象,而偏振光却不能
B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光
C.自然光只能是白色光,而偏振光不能是白色光
D.自然光和偏振光都能使感光底片感光
2.如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置,一束偏振光射入光纤,由于温度的变化,光纤的长度、芯径、折射率发生变化,从而使偏振光的振动方向发生变化,光接收器接收的光强度就会变化。设起偏器和检偏器透振方向相同,关于这种温度计的工作原理,正确的说法是 ( )
A.到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大
B.到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大
C.到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小
D.到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小
3.(多选题)旋光仪测糖溶液浓度:偏振光通过糖溶液后,迎着光看,偏振方向以传播方向为轴,旋转角θ称“旋光角”,θ与糖溶液浓度有关,θ测量值与标准值比较能确定含糖量。如图所示,S为自然光源,A、B为偏振片,转动B使O处光最强,然后将被测样品P置于A、B间 ( )
A.O处光强明显减弱
B.O处光强不明显减弱
C.B转一角度使O处光最强,B转过角度为θ
D.A转一角度使O处光最强,A转过角度为θ
题组二 激光特性与应用
4.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
B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光相干性好的特点
C.医学中用激光做“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
题组三 全息照相
5.(多选题)下列说法正确的是 ( )
A.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
B.利用自然光也可以拍摄全息照片
C.全息照相过程中,只有一部分光照射到底片上
D.全息照相过程中,有两部分光照射到底片上
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.B 3.ACD 4.C 5.AD
1.D 振动沿各个方向均匀分布的光是自然光,而振动沿着特定方向的光是偏振光,但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射,所以A错误。光的偏振现象并不罕见,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光,所以B错误。光的颜色由光的频率决定,与光的振动方向无关,所以C错误。自然光和偏振光都具有能量,都能使感光底片感光,D正确。
2.B 根据题意知,温度变化越大,光通过光纤时振动方向变化越大,起偏器和检偏器的透振方向是相同的,光从光纤中通过时振动方向变化越大,透过检偏器的光强度就会越小,所以光接收器接收的光强度也就会越小,因此选项B正确。
3.ACD 不放样品时,转动B使O处光最强,此时A、B的透振方向相同;放置样品后,由于样品会使经过A的偏振光产生旋转角,所以穿过样品的偏振光振动方向与B的透振方向不再平行,O处光强将明显减弱,故A正确,B错误。根据题意,放入样品后,穿过样品的偏振光振动方向与B的透振方向存在夹角θ,若B转一角度使O处光最强,则B转过角度为θ;同理可知,若A转一角度使O处光最强,则A转过角度为θ,故C、D正确。
4.C 由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用激光的相干性强,A错误。计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好,选项B错误。医疗中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特点,C正确。激光测距利用的是激光的平行度好的特点,D错误。
5.AD 自然光不是相干光,因此不能用来拍摄全息照片。全息照相过程中,要把激光分成两部分照射到底片上发生干涉,从而形成全息照片。故选A、D。
