【物理】光的偏振、激光 课件2-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

4.6 光的偏振、激光物理人教版（新教材）选择性必修第一册光的干涉、衍射光的干涉、衍射光具有光具有波动性波动性思考：那么光是思考：那么光是横波，横波，还是还是纵波纵波呢？呢？横波与纵波的区别?什么是横波的偏振现象?实验一：横波的偏振现象取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波.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一、偏振现象实验二：用一弹簧经过“狭缝”，轻拨弹簧，形成一列弹簧波。旋转狭缝方向，观察弹簧波的情况。无论“狭缝”如何，弹簧波均正常传播结论：纵波没有波的偏振现象。偏振现象是横波特有的光到底是横波还是纵波？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，但在当时他们都缺乏充足的证据证明自己的观点。惠更斯提出光是纵波惠更斯提出光是纵波托马斯托马斯杨杨认为光是一种横波认为光是一种横波探究活动1：光是横波还是纵波偏振片：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实验：让光源的光通过一片偏振片结论：在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向振动的强度相同.现象：偏振片无论如何转动，光线不会发生变化太阳、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。在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动，这种光叫做偏振光。实验三：让光源的光通过用两片偏振片(起振器，检偏器)现象：转动第二片偏振片，光的强弱会发生变化结论：光也会发生偏振，说明光是横波.思维导图如何判断接收到的光是自然光还是偏振光？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。探究活动2：寻找身边的偏振光光振动垂直于纸面光振动在纸面内 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。二、偏振现象的应用1、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，可减弱反射光，使相片更清晰。加偏振片加偏振片未加偏振片未加偏振片2.汽车车灯:汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的透振方向都沿同一方向并与水平面成45度角，那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，既不用熄灯，也不用减速，可以保证安全行车。3.观看立体电影1960年，美国物理学家梅曼正在进行一项重要的实验。实验装置里有一根人造红宝石棒。突然，一束深红色的亮光从装置中射出，它的亮度是太阳表面的4倍！这是一种完全新型的光，科学家渴望多年而自然界中并不存在的光，它被命名为激光。世界上第一台红宝石激光器世界上第一台红宝石激光器世界上第一台红宝石激光器世界上第一台红宝石激光器激光光束中所有原子相位、频率、偏振方向、传播方向完全相同，激光是一种人工产生的相干光。三、人造光-激光相干性好：频率相同，很纯的单色平行度好：发散很小亮 度 高：范围小能量集中 自科学家从自科学家从19601960年研究出激光以来年研究出激光以来,两次因激两次因激光获得诺贝尔物理学奖，光获得诺贝尔物理学奖，16 16次应用激光获得诺次应用激光获得诺贝尔物理学奖贝尔物理学奖1.特点：相干性好：频率相同，很纯的单色平行度好：发散很小亮 度 高：范围小能量集中1.特点：2.应用利用相干性：利用相干性：可进行调制、传递信息。应用实例应用实例：光纤通讯：光纤通讯利用平行度非常好：利用平行度非常好：应用实例应用实例：传播很远距离仍能保持一定强度。传播很远距离仍能保持一定强度。可会聚于很小的一点。可会聚于很小的一点。激光测距仪激光测距仪DVD机机利用亮度高：应用实例应用实例：可在很小空间短时间内集中很大能量。激光切割、焊接、打孔、医疗手术激光切割、焊接、打孔、医疗手术激光物理实验激光物理实验激激光光CD片和CD机激光测距激激光光瞄瞄准准单单兵兵激激光光武武器器长春激光舞台会长春激光舞台会小小 结结1 1、光的偏振现象。、光的偏振现象。2 2、偏振光的获取：（、偏振光的获取：（1 1）偏振片法）偏振片法 （2 2）反射折射法。）反射折射法。3 3、偏振现象的应用：摄影、汽车车灯、立体电影等。、偏振现象的应用：摄影、汽车车灯、立体电影等。4 4、激光的特点（相干性、平行度好、亮度高）及其应用。、激光的特点（相干性、平行度好、亮度高）及其应用。