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4.6光的偏振
激光
第四章
光
学
光的干涉和衍射说明光具有波动性，但光波是横波还是纵波？
什么是横波？
什么是纵波？
如何判断某种波是横波，还是纵波？
据此可以判断某种波是横波，还是纵波？
在纵波中，质点振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上.
在横波中，质点振动方向总是垂直于波的传播方向.
不同的横波振动方向可能不同
伟大的物理学家惠更斯最早提出光是纵波，托马斯·杨认为光是一种横波，但他们都缺乏充足实验证据事实。光到底是横波还是纵波？
太阳、电灯、普通光源发出的光包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且各个方向振动的光波强度都相同，这种光叫自然光。
１.偏振片
一种由高分子薄膜制成的光学器件。它只允许沿某个方向振动的光通过，并称这个方向为透振方向。
实物
示意图
箭头表示透振方向
1、让光源的光通过一片偏振片，转动偏振片
2、让光源的光通过用两片偏振片(起振器，检偏器)
现象：光通过第一片偏振片后再转动第二片偏振片，光的强弱会发生变化
两偏振片的偏振方向相互垂直光强为零
除了太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们见到的绝大部分都是不同程度的偏振光，如自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光大部分都是偏振光。
偏振光：在垂直于传播方向的平面内，只沿某一个方向振动的光。
在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰。
偏振现象的应用
（C）
用偏光镜消除了反射偏振光
使玻璃门内的人物清晰可见
（A）
玻璃门表面的反光很强
（B）
用偏光镜减弱了反射偏振光
——照相机
工业上：激光加工
激光医学
军事上：激光武器
激光是20世纪人类值得骄傲的重大发明之一。
二、激光
激光是迄今为止人类最优秀的光源。
激光具有极高的亮度，其亮度比太阳光的亮度高100倍以上。
激光是21世纪现代科学技术的前沿。
1916年，美国著名物理学家爱因斯坦提出受激辐射的概念，奠定了激光发展的理论基础。
爱因斯坦
1961年，王之江教授和他带领的团队发明了中国第一台激光器，他被称为是"中国激光之父"。目前我国的激光技术已经达到世界先进水平。
王之江
激光的特性
第一、激光的单色性好
第二、激光的方向性好
第三、激光的亮度高
第四、激光的相干性好
激光的波长分布范围可以窄到2×10-9纳米，单色性极好。
普通光源面向四面八方发光，而激光天生就朝一个方向出射，激光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，行。若使用激光照射月球，地球与月球的距离是38万公里，而激光在月球表面的光斑不到2公里。
红宝石激光器的激光亮度是太阳光的4倍，现在能超过100亿倍。激光的亮度比同功率的普通光源高出几亿倍。在极短时间内辐射出巨大的能量，可产生几百万-几千万度高温。
激光是受激发射，一个光子可以激发许多相同状态光子的发射，这些光子状态间有很强的关联性。所以，激光的相干性很好。
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处将看到光亮
BD
2、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
传递信息的
B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C．医学中用激光作“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
C
