【公开课】光的偏振、激光+课件高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册+.pptx

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1、立体电影出现于立体电影出现于19221922年。它能产生三维立体效果年。它能产生三维立体效果,当观众戴上立体眼镜观当观众戴上立体眼镜观看时看时,有身临其境的感觉有身临其境的感觉,亦称亦称“3D3D立体电影立体电影看立体电影为什么要戴上特制看立体电影为什么要戴上特制的眼镜的眼镜?第四章第四章 光光6 6、光的偏振、激光、光的偏振、激光CONTENTS01010202知道光的偏振现象03030404目标光的偏振现象的应用知道什么是偏振0505典 型 例 题激光的特点及应用什么是横波？什么是纵波？什么是横波？什么是纵波？在横波中，质点振动方向总是垂直于波的传播方向在横波中，质点振动方向总是垂直于波的

2、传播方向.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纵波中，质点振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上.回忆思考：思考:传播方向一定，纵波振动方向有几种？横波振动方向有几种？一、偏振一、偏振1.1.偏振现象：偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为这个现象称为“偏振现象偏振现象”。2.2.偏振方向：偏振方向：一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜斜”的方向振动。横波

3、的振动方向称的方向振动。横波的振动方向称为为“偏振方向偏振方向”。3.3.狭缝对横波和纵波的影响狭缝对横波和纵波的影响 ：纵波：能自由通过狭缝（纵波不发生偏振现象）横波：缝向与振向相同时，通过缝向与振向垂直时，不能通过不垂直也不相同时，部分通过问题：光的干涉和衍射说明光具有波动性，那么光波是光的干涉和衍射说明光具有波动性，那么光波是横波横波还是还是纵波纵波呢？呢？横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，因此我们因此我们要判断一列波是横波还是纵波，只要看它能否发生要判断一列波是横波还是纵波，只要看它能否发生偏振现象偏振现象就可以就可以啦啦!伟伟大大

4、的的物物理理学学家家惠惠更更斯斯最最早早提提出出光光是是纵纵波波，托托马马斯斯杨杨认认为为光光是是一一种种横横波波，但但在在当当时时他他们们都都缺缺乏乏充充足足的的证证据据证证明明自自己己的的观点。观点。二、光的偏振二、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“透振方向透振方向”。示意示意图2.自然光：实际上，太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源发出的光，实际上，太阳以及日光灯、发光二

5、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。这种光是的光波的强度都相同。这种光是“自然光自然光”3.3.偏振光：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。光叫偏振光。光是横波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4.4.偏振光的产生：偏振光的产生：（1 1）让自然光透过偏振片）让自然光透过偏振片（2 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

6、，）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反射光和折射光都是偏振光例例2 2、多选、多选在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P P和和Q Q，在在Q Q的后边放上光屏，如图所示，则下列说法正确的是的后边放上光屏，如图所示，则下列说法正确的是()A AQ Q不动，旋转偏振片不动，旋转偏振片P P，屏上光的亮度不变，屏上光的亮度不变B BQ Q不动，旋转偏振片不动，旋转偏振片P P，屏上光的亮度时强时弱，屏上光的亮度时强时弱C CP P不动，旋转偏振片不动，旋转偏振片Q Q，屏上光的亮度不变，屏上光的亮度不变D

7、 DP P不动，旋转偏振片不动，旋转偏振片Q Q，屏上光的亮度时强时弱，屏上光的亮度时强时弱E E偏振现象表明光是横波偏振现象表明光是横波BDE三、偏振的应用三、偏振的应用1.1.摄影摄影3 3、立体电影、立体电影偏偏振振式式3D3D技技术术是是利利用用光光线线有有“振振动动方方向向”的的原原理理来来分分解解原原始始图图像像的的，通通过过在在显显示示屏屏幕幕上上加加放放偏偏光光板板，可可以以向向观观看看者者输输送送两两幅幅偏偏振振方方向向不不同同的画面，当画面经过偏振眼镜时，的画面，当画面经过偏振眼镜时，由于偏振式眼镜的每只镜片只能由于偏振式眼镜的每只镜片只能接收一个偏振方向的画面，这样接收一

8、个偏振方向的画面，这样一来人的左右眼就会收到两组画一来人的左右眼就会收到两组画面，最后经过大脑合成立体影像。面，最后经过大脑合成立体影像。5、偏光太阳镜在在阳阳光光充充足足的的白白天天驾驾驶驶汽汽车车，从从路路面面或或周周围围建建筑筑物物的的玻玻璃璃上上反反射射过过来来的的耀耀眼眼的的阳阳光光，常常会会使使眼眼睛睛睁睁不不开开。由由于于光光是是横横波波，所所以以这这些些强强烈烈的的来来自自上上空空的的散散射射光光基基本本上上是是水水平平方方向向振振动动的的。因因此此，只只需需带带一一副副只只能能透透射射竖竖直直方方向向偏偏振振光光的的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。偏振太阳镜便可挡住部分的散射

9、光。6、昆虫对偏振光的应用 人人的的眼眼睛睛对对光光的的偏偏振振状状态态是是不不能能分分辨辨的的，但但某某些些昆昆虫虫的的眼眼睛睛对对偏偏振振却却很很敏敏感感。比比如如蜜蜜蜂蜂有有五五支支眼眼、三三支支复复眼眼、两两支支复复眼眼，每每个个复复眼眼包包含含有有63006300个个小小眼眼，这这些些小小眼眼能能根根据据太太阳阳的的偏偏光光确确定定的的方方位位，然然后后以以太太阳阳为为定定向向标标来来判判断断方方向向，所所以以蜜蜜蜂蜂可可准准确确无无误误地地把把它它的的同同类类引到它所找到的花丛。引到它所找到的花丛。再再如如在在沙沙漠漠中中，如如果果不不带带罗罗盘盘，人人是是会会迷迷路路的的，但但是

10、是沙沙漠漠中中有有一一种种蚂蚂蚁蚁，它它能能利利用用天天空空中中的的紫紫外外偏偏光光导航，因而不会迷路。导航，因而不会迷路。1.相干性：激光是一种人工产生的相干光。应用：光纤通讯、激光全息技术应用：光纤通讯、激光全息技术四、激光及其应用四、激光及其应用激光：频率相同，相位差恒定，振动方向相同的光波（laser）又叫镭射全息照相：“全全息息”的的意意思思为为“全全部部信信息息”，即即相相对对于于只只记记录录物物体体的的明明暗暗变变化化的的普普通通摄影来说，激光全息摄影还能记录物体的空间变化。摄影来说，激光全息摄影还能记录物体的空间变化。(1)(1)与与普普通通照照相相技技术术的的比比较较：普普通

11、通照照相相技技术术所所记记录录的的只只是是光光波波的的强强弱弱信信息息，而而全息照相技术还记录了光波的相位信息。全息照相技术还记录了光波的相位信息。(2)(2)原原理理：全全息息照照相相的的拍拍摄摄利利用用了了光光的的干干涉涉原原理理，使使参参考考光光和和物物光光在在底底片片上上相相遇遇，发发生生干干涉涉，形形成成复复杂杂的的干干涉涉条条纹纹。这这要要求求参参考考光光和和物物光光必必须须具具有有很很高的高的相干性相干性。(3)(3)观察全息照片时要用激光照射照片，从另一侧面观察。观察全息照片时要用激光照射照片，从另一侧面观察。应用：应用：测距、测速、信息存储和阅读测距、测速、信息存储和阅读2.

12、2.平行度非常好：平行度非常好：从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散成直径也只发散成直径lmlm多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的。发散的。手持式雷达测速仪手提激光测距仪 3.3.亮度高：亮度高：所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自然光源亮度最高的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的然光源亮度最高的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的1 1万倍。万倍。应用：工业切割、焊接；医学应用：工业切割、焊接；医学“光刀光刀”；利用强激光产生的高压；利用强激光产生的高压引发核聚变。引发核聚变。氧化熔化激光切割 激发核聚变激光理疗、组织焊接、激光刀切割以及激光美容等等。透振 横 偏振片 反射 折射 传播 一切 相同 恒定 一致 平行度 空间 时间 能量