第四章　6　光的偏振　激光 高中物理人教版（2019）选择性必修第一册（课件 教案 学案 练习四份打包）

6　光的偏振　激光 [学习目标]　1.通过绳波(横波)和弹簧波(纵波)穿过狭缝的实验现象，知道波的偏振现象。2.通过演示实验，观察光的偏振现象，知道光是一种横波(重点)。3.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解释生活中的一些常见光学现象(重难点)。4.了解激光的特点和应用。 一、偏振现象及光的偏振 结合绳波和弹簧波的特点，分析这两种波能否通过狭缝？ 答案　当绳波振动方向与狭缝方向一致时，绳上的横波能穿过狭缝，当绳波振动方向与狭缝方向不一致时，绳上的横波不能穿过狭缝；在弹簧上传播的纵波，无论狭缝的取向如何，波都能穿过。 1．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，这个现象称为“偏振现象”。横波的振动方向称为“偏振方向”。 2．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，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“透振方向”。 如图所示，观察光源(或阳光)通过偏振片后透射光的强度变化。 (1)让阳光或灯光通过偏振片P，在 P 的另一侧观察，透射光的强度有什么变化？如果以光的传播方向为轴旋转偏振片P，透射光的强度又如何变化？ (2)在偏振片 P 的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，观察通过两块偏振片的透射光的强度有什么变化？ 答案　(1)可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些；继续旋转偏振片 P，透射光的强度不发生变化。 (2)当偏振片Q的透振方向与偏振片P的透振方向平行时，穿过Q的光最强；继续旋转偏振片Q，亮度变暗，当偏振片Q的透振方向与偏振片 P的透振方向垂直时，光不能透过Q。 3．自然光和偏振光 (1)自然光：太阳以及日光灯、发光二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，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。这种光是“自然光”。 (2)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。 4．光的偏振现象说明光是一种横波。 (1)横波和纵波都能产生偏振现象。(　×　) (2)自然光通过偏振片可以获得偏振光。(　√　) 例1　(2023·威海市高二期末)如图所示，让阳光通过偏振片P、Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P，则图中A、B两处观察到透射光强度的变化情况是(　　) A．A、B两处光强均不变 B．A、B两处光强均有变化 C．A处光强不变，B处光强有变化 D．A处光强有变化，B处光强不变 答案　C 解析　太阳光是自然光，向各个方向偏振的光的强度是相同的，通过偏振片后变为偏振光，故使偏振片P以光的传播方向为轴旋转，A处光强不变；只有当偏振片P转到和偏振片Q平行的时候，B处光强最大，当偏振片P与偏振片Q垂直时，B处没有亮度，即B处光的强度发生变化，故选C。 例2　(多选)(2023·北京市海淀区人大附中高二期末)如图所示，P是一偏振片，P的透振方向(用带箭头的实线表示)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(　　) A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45°角的方向振动的光 答案　ABD 解析　偏振片只让沿某一方向振动的光顺利通过，当偏振片的透振方向与光的振动方向的夹角不为90°时，有光透过偏振片，但透射光的强度变弱。太阳光是自然光，光波可沿垂直于光传播方向的任意方向振动，所以在P的另一侧能观察到透射光；沿竖直方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向相同，也可看到透射光；沿水平方向振动的光，其振动方向与偏振片的透振方向垂直，所以看不到透射光；沿与竖直方向成45°角的方向振动的光，其振动方向与透振方向不垂直，仍可看到透射光，故选项A、B、D正确，C错误。 二、偏振现象的应用 1．摄影技术中的 ... ...