2013年高中物理 第5章 第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相精品课件 鲁科版选修3-4.ppt

1、第3节 光的偏振第4节 激光与全息照相课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练第4节课标定位学习目标：1.观察光的偏振现象，知道光是一种横波2了解光的偏振现象的应用3了解激光的特性和应用，了解全息照相技术重点难点：1.偏振光与自然光的区别，偏振光的应用2激光的特点及应用课前自主学案一、光的偏振1偏振现象(1)如果横波_的方向振动，在物理学上就叫做波的偏振只有_波才有这种特性因为_波的振动方向和传播方向始终在同一直线上，所以_波不存在偏振(2)光波属于电磁波，是_波，具有偏振性太阳、电灯、蜡烛等普通光源发出的光不显示偏振性只沿着某一特定横纵横纵某一方向振动2偏振片(1)偏振片是只

2、让_的光通过，而不让_的光通过的一种光学元件(2)自然光通过偏振片后，只有_方向和“狭缝”方向_的那些光波才能完全通过，而_方向和“狭缝”_ 的光波就完全不能通过在此，让自然光通过偏振片后，就能获得_光其它方向振动振动一致振动垂直偏振(3)用于获得偏振光的偏振片叫_为了检查通过起偏器的光是不是偏振光，可以在起偏器后面再放一个偏振片，这个偏振片叫_，起偏器和检偏器都是_如果我们将起偏器固定，将检偏器逐渐旋转90，就可以看到所透过的光强度也随之_起偏器检偏器偏振器发生变化3偏振现象的应用(1)立体电影(2)在照相机镜头前装一_，并适当旋转偏振镜片，能够阻挡偏振光，消除或减弱光滑物体表面的反光或亮斑

3、(3)利用偏振光通过受力的塑料或玻璃时，偏振化方向会发生变化这一现象，检查应力的分布情况以及用于_预报偏振片地震二、激光1激光及其特性(1)激光是一种完全新型的光，产生激光的装置被称为_激光和_是20世纪最重大的科学发现之一(2)激光是原子_产生的光，激光光束中所有的光子都是相互关联的，它们的_一致、相位一致、_一致、_一致，所以激光具有_好、_强、_高等特点激光器激光器受激辐射频率偏振方向传播单色性方向性亮度2激光的应用：(1)激光读碟(2)网上收发电子邮件和购物(3)超市里结算帐目(4)医院里治疗疾病、整容美容(5)军事上激光制导炸弹、测量距离、跟踪目标、传递军事情报，等等3激光与全息照相

4、(1)全息照相是应用_实现的作为光源的激光被分成_光的干涉两部分(2)全息照相和普通照相相比有几个突出特点：观察再现的图像时，看到的三维立体图像和原来的物体_如果发现一个物体部分被遮挡了，你只要_，就能观察到被遮挡的部分如果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_可以在同一张底片上记录多张图像，再现时可以在_上分别观察到两个不同物体的像而_几乎一模一样改变一下角度原物的全貌不同角度不互相干扰核心要点突破一、偏振现象及其应用1横波与纵波的区别与判断(1)区别：横波中各质点的振动方向与波的传播方向垂直，纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上(2)判断方

5、法直接看质点振动方向与波的传播方向之间的联系看波是否能通过两个相互垂直的且共线的“狭缝”，能通过的为纵波，不能通过的为横波2自然光与偏振光的比较自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光透过偏振片(起偏器)后的光；自然光经过反射和折射后的光，如反射光和折射光的夹角为90，则它们为偏振光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各方向振动的光强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向特别提醒：(1)光的偏振现象表明光是一种横波(2)平时我们所看到的光，除直接从光源射来的以外，绝大部分是偏振光3偏振现象的应用(1)立体电影(2)摄影时利用偏振片

6、消除反光(3)利用偏振现象检查应力的分布(4)汽车挡风玻璃上安装偏振片可以减弱对面车灯射来的光(5)液晶显示也是利用了偏振现象特别提醒：(1)我们平时所看到的光，除直接从光源射来的光，其他多为偏振光(2)自然光经镜面反射后的反射光是偏振光即时应用(即时突破，小试牛刀)1.如图531所示，P是偏振片，P的透振方向(用不带箭头的实线表示)为竖直方向下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()图531太阳光沿竖直方向振动的光沿水平方向振动的光沿与竖直方向成45角振动的光ABCD解析：选B.根据光的偏振知识，只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，就有光能通过偏振片当光的振动方向

7、与偏振片的透振方向相同时，透射光最强，当二者垂直时，光完全不能透过当二者间的夹角由0至90逐渐增加时，透射光逐渐减弱太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45角振动的光均能通过偏振片故正确二、激光的特点及应用1激光的主要特性(1)相干性好所谓相干性好，是指容易产生干涉现象普通光源发出的光，即使是单色光，也没有很好的相干性而激光器产生的激光能很好地满足相干条件，所以在做光的干涉实验(如双缝干涉)时，利用激光作为光源直接照射双缝，就能得到既明亮又清晰的干涉图样，而无需在双缝前放置单缝特别提醒：激光的频率范围极窄，颜色几乎是完全一致的(2)方向性强与普通光相比，传播相同距离的激光光束的扩散程度小

8、，光线仍能保持很大的强度，保持它的光能量，利用这点可以精确测距现在利用激光测量地月距离精度已经达到1 m.(3)亮度非常高激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可使物体被照射部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温利用这一特点可以切割物体2激光的应用(1)光纤通信 (2)激光测距(3)激光读写.(4)激光加工(5)激光手术.(6)可控核聚变反应课堂互动讲练类型一偏振现象及应用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透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B透

9、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，然后又增强例例11【自主解答】起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过，偏振方向互相平行时，光强度最大，当一个偏振片转动180的过程中，两偏振片的偏振方向会由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，后又减小到零【答案】A【点评】自然光的起偏和检偏是本节的重点内容之一，理解本实验会使我们对光的波动性有一个更直观的认识，它直观地证明了光是“横波”，在实验时，只要保证两偏振片平行，转动任何一个都可容易地观察到现象的变化，观察时可直接观察，这种情况眼只能逆着光线去看，观察范围较小，最好呈在光屏上，借助屏

10、的漫反射可在光屏前方大范围内看到现象变式训练1下面关于光的偏振现象的应用正确的是()自然光通过起偏器后成为偏振光，利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向立体电影利用了光的偏振现象茶色眼镜利用了光的偏振现象拍摄日落时水面上的景物，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响ABCD解析：选B.起偏器和检偏器都是偏振片，故对；立体电影放映时是通过两个相互垂直的偏振片把偏振片光射到银幕上，观众戴上偏振片制作成的眼镜才能看立体电影，故对；茶色眼镜没有利用光的偏振现象，是滤光片，故错；水面反射光强，且是偏振光，故对所以选B项下列说法正确的是()激光可用于测距激光能量十分集中，只可用于加工金属材料外科研

11、制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染激光可用于全息照相，有独特的特点ABCD例例22类型二激光的特点及应用【精讲精析】激光平行度好，即使在传播了很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特点可用于激光测距，正确激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工，激光医疗，激光美容，激光武器等，错误激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息，所以看起来跟真的一样，立体感较强，正确由于激光亮度高、能量大，在切割皮肤等的同时，也能杀灭细菌，所以正确【答案】C变式训练2关于激光的各种应用分别利用了激光的哪种特性()A激光测距利用了激光单色性好的特点，激光加工利用了激光方向性好的特点B激光测距利用了激光方向性好的特点，激光加工、激光刀利用了激光亮度高的特点C全息照相利用了激光亮度高的特点D激光刀利用了激光单色性好的特点，全息照相利用了激光方向性好的特点解析：选B.激光测距利用了激光方向性好的特点，激光加工和激光刀利用了激光亮度高的特点，全息照相利用了激光频率、相位和偏振方向的高度一致，也就是利用了激光的高度相干性，故B正确，A、C、D错误