选择性必修一第四章 第6节 光的偏振 激光
阅读: 20 时间: 2022-12-05 20:06:20 0

学习目标要求

1.观察光的偏振现象,知道光是横波。

2.知道自然光和偏振光的区别,知道偏振现象的一些应用。

3.了解激光的特征和应用。


自主探究(一) 光的偏振


偏振现象:不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也可能不同,这种现象称为偏振现象,横波的振动方向称为偏振方向

光的偏振

(1)偏振片

由特定的材料制成,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顺利通过偏振片,这个方向叫作透振方向。

(2)自然光和偏振光

①自然光:太阳、日光灯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,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。这种光是自然光

偏振光:在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定的方向振动,这种光叫作偏振光。

(3)光的偏振现象说明光是一种波。

自然光与偏振光的比较

自然光

偏振光

不同点

光的来源

直接从光源发出的光

自然光通过偏振片后的光或由某种介质反射或折射的光

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,且沿各个方向振动的光波的强度都相同

在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿某个特定方向(与偏振片透振方向一致)

相同点

不管是自然光还是偏振光,传播方向与振动方向一定垂直

【例3关于光的偏振,下列说法不正确的是(  )

A.自然光通过偏振片后,就得到了偏振光

B.拍摄水面下的景物时,加偏振片可使像更清晰

C.所有的波都具有偏振现象

D.立体电影是应用光的偏振的一个实例

答案 C

解析 自然光通过偏振片后,从而得到在某一方向振动的光,这就是偏振光,故A项正确;拍摄水面下的景物时,为防止反射光的干扰,所以在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响,故B项正确;只有横波才能发生光的偏振现象,故C项错误;立体电影的制作利用了光的偏振现象,放映的时候也是用双镜头放映机,其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片,观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片,这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图像,故D项正确。

【训练2 如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片PQA点位于PQ之间,B点位于Q右侧,旋转偏振片PAB两点光的强度变化情况是    (  )

AAB均不变                                  BAB均有变化

CA不变,B有变化                          DA有变化,B不变

答案 C

解析 旋转偏振片PA处得到的是强度始终相同的偏振光,偏振光再经过偏振片QB处的光强随着P的转动而变化,当Q的透振方向与经过P的偏振光的振动方向垂直时,B处的光强最弱,选项C正确。

自主探究(二) 激光的特点与应用


特点

应用

相干性强:激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性

光纤通信

平行度好:激光的平行度非常好,传播很远的距离后仍能保持一定的强度

激光测距,为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引

亮度高:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量

用激光束切割、焊接,医学上可以用激光做光刀,激发核聚变等

【例4 关于激光的应用,下列说法正确的是(  )

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

答案 C

解析 由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用了激光的相干性,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,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。

1.(光的偏振)如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断中正确的是(  )

A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光

B.光屏上亮度基本不变

C.光屏上亮、暗交替变化出现

D.光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动

【答案】 B

【解析】 太阳光是自然光,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿任意方向,且各个方向上的光振动强度相同,所以旋转偏振片只能改变光振动的方向,不能改变光的强度。故B正确。

3(激光)关于激光,下列说法正确的是(  )

A.激光是自然光的一种

B.自然界中某些天然物体也可以发出激光

C.激光可以像刀子一样切除肿瘤

D.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象

【答案】 C

【解析】 激光是用人工方法激发的一种特殊的光,是人工产生的,不是天然光,AB错误;激光亮度高,能量集中,可以像刀子一样切除肿瘤,C正确;激光和自然光一样能发生衍射现象,D错误。

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