1、-1-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相-2-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 情境导入课程目标 立体电影与普通电影画面不同,它是两幅互相配合的影像,它们分别从左、右两眼输入大脑,这是利用了光的什么特性呢?1.知道横波在振动中的偏振现象,知道偏振是横波特有的性质。2.知道偏振光和自然光的区别。3.了解偏振光在实际生活中的应用。4.知道激光及其与自然光的区别。5.了解激光的特点及其应用。-3-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 JICHU ZHISHI基
2、础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 三 四 五 六 偏振现象1.光的干涉和衍射现象表明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波。2.自然光是指光的振动在垂直于传播方向的平面内,光波可沿任何方向振动,光振动在平面内的分布是大致均匀的;偏振光是指在垂直于传播方向的平面内,只沿着某一特定方向振动的光。-4-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 三 四 五 六 偏振片让自然光通过偏振片可以获得偏振光。
3、起偏器的作用是获得偏振光;检偏器的作用是检验光是否是偏振光;起偏器和检偏器都是偏振器,都有唯一的偏振化方向。-5-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 三 四 五 六 偏振现象的应用偏振现象的主要应用有偏振镜、立体电影、地震预报,等等。思考从水面、玻璃表面反射的光线是偏振光,在照相机的镜头前放一偏振镜,通过调节偏振镜的角度,可以消除水面、玻璃表面的反射光线,从而使照出的照片不出现因反射光而造成的亮斑,试说明其中的道理。提示:当把偏振镜的偏振方向调到跟反射的偏振
4、光的偏振方向垂直时,反射光不会透过偏振镜,从而在底片上消除反射光造成的亮斑。-6-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 三 四 五 六 激光及其特性1.激光激光是原子受激辐射产生的光,激光光束中所有的光子都是相互关联的,它们频率一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致。2.特性单色性好、方向性强、亮度高等特点。-7-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG
5、LIANXI随堂练习 一 二 三 四 五 六 激光的应用1.生活中用激光读取 CD、VCD 等中的信息,还可用于通信。2.医疗中用激光器进行治疗疾病、整容美容。3.军事上激光制导、激光测距等。4.科技上用激光实现热核聚变,研究引力波等。-8-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 三 四 五 六 激光与全息照相1.全息照相全息照相是应用光的干涉实现的,用激光作光源,先将光分成两部分,一部分不经物体到达胶片,另一部分经物体反射后到达胶片,两部分光在胶片上相遇而发生
6、干涉,结果就在胶片上记录了物体的三维图像信息。2.全息照片的特点(1)观察再现的图像时,看到的三维立体图像和原物几乎一模一样。(2)如果发现一个物体部分被遮挡了,你只要改变一下角度,就能观察到被遮挡的部分。(3)如果照片只留下一小部分,由这一小部分照片仍可再现原物的全貌。(4)可以在同一张底片上记录多张图像,再现时可以从不同的角度上分别观察到两个不同物体的像而不互相干扰。-9-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 偏振现象及其应用 问题导引 你看过立体
7、电影吗?电影中的精彩镜头让你心惊肉跳:火车向着你冲过来,从头顶上飞过去,凶猛的怪兽张牙舞爪地对着你飞奔而来很惊险刺激,为什么立体电影会有这样神奇的效果?提示:这是应用了光的偏振现象。在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片。-10-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 名师精讲 1.偏振现象对于横波通过狭缝的情况,只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时,横波才能无阻碍地通过狭缝,而当狭缝的方向与横波质点的振
8、动方向垂直时,横波不能通过狭缝说明偏振是横波特有的现象。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通过起偏器后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(与起偏器的偏振方向一致)-11-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 警示(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
9、后的反射光是偏振光。(3)只有横波才能发生偏振现象,光是横波。-12-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二【例题 1】如图所示,电灯 S 发出的光先后经过偏振片 A 和 B,人眼在 P 处迎着入射光方向,看不到光亮,则()A.图中 a 光为偏振光B.图中 b 光为偏振兴C.以 SP 为轴将 B 转过 180后,在 P 处将看到光亮D.以 SP 为轴将 B 转过 90后,在 P 处将看到光亮-13-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDI
10、AN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 解析:自然光沿各个方向发散是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光,则 A 错;它通过 A 偏振片后,即变为偏振光,则 B 对;设通过 A 的光沿竖直方向振动,则 B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光,则 P 点无光亮,将 B 转过 180后,P 处仍无光亮,即 C 错;若将 B 转过 90,则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片,则偏振光能通过 B,即在 P 处有光亮,D 对。答案:BD-14-第3节 光
11、的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 反思(1)自然光通过偏振片后,变为偏振光。前面的偏振片称为起偏器,后面的偏振片称为检偏器,转动后面的偏振片,屏上光的强度有变化,说明两偏振片之间的光为偏振光。(2)光强度的变化可用眼睛直接观察,但观察范围小,如呈现在屏上,借助屏的漫反射可使观察范围明显增大。-15-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练
12、习 探究一 探究二 激光的特性及应用 问题导引 激光早已进入我们生活的方方面面。我们知道,每一种商品上都有一组按一定规则排列的粗细不同的黑色线条,这就是此商品的条形码(如图甲所示)。售货员用条形码扫描仪发出的激光对着条形码扫一下,就可以进行结算。你能简单说明其中的道理吗?-16-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 提示:售货员用条形码扫描仪(图乙)发出的激光对着条形码扫一下,由于黑条、空白条对激光的反射能力不同,这一商品条形码所反射的激光就把其信息输
13、入电脑,商品的名称、价格就显示在收银机的屏幕上,售货员就可依据显示价格进行结算。-17-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 名师精讲 1.激光的特性(1)激光束中的所有光子都是相互关联的。它们频率一致,相位一致(即振动步调一致)、偏振方向一致、传播方向一致。(2)激光的单色性好相干性好。由于激光束中各光子的频率相同,因此激光的频率范围极窄,颜色几乎是完全一致的。-18-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难
14、点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二(3)激光的方向性强。由于激光束中各光子的传播方向一致,因此激光的平行度非常好。即使传播很远的距离,激光束的扩散程度也很小,光线仍能保持很大的强度,保持它的高能量,利用这一点可以精确测距。现在利用激光测量地月距离精确度已达到 1 m。也可以利用这一特点进行激光瞄准。(4)激光的高度非常高。它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,可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。不能用激光直接照射眼睛,否则会伤害眼睛。-19-第3节 光的偏振 第4节 激光与
15、全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二(5)激光的相干性好。所谓相干性好,是指容易产生干涉现象。普通光源发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的,而激光器发生的激光的频率几乎是单一的,并且满足其他的相干条件。所以,现在我们做双缝干涉实验时,无须在双缝前放一个单缝,而是用激光直接照射双缝,就能得到既明亮又清晰的干涉条纹。利用相干光易于调制的特点,传输信息,所能传递的信息密度极高,一条细细的激光束通过光缆可以同时传送一百亿路电话和一千万套电视,全国人民同时通话还用不完它的通讯容量,而光
16、纤通信就必须借助激光技术才能发展。-20-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 2.激光有哪些与其特性对应的应用(1)激光雷达。对准目标发出一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲和收到回波的时间间隔,结合发射的方向,就可探知目标方位和距离,结合多普勒效应,还可以求出目标的运动速度。利用激光的平行度好。(2)读盘。激光的平行度很好,可以会聚到很小的一点,让会聚点照射到VCD 碟片、CD 碟片、计算机的光盘上,就可读出光盘上记录的信息。利用激光的平行度好。(3)
17、医用激光刀。可以用于医疗的某些手术上,具有手术时间短,损伤小,不会引起细菌感染,止血快等优点。利用激光的亮度高。(4)切割金属等难熔物质。用激光可以产生几千万度的高温,使最难熔的物质也可在瞬间汽化。利用激光的亮度高。-21-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二(5)激光育种。用激光照射植物的种子,会使植物产生有益的变异,用于培育新品种。利用激光的亮度高。(6)引起核聚变。使核聚变能在控制下进行。利用激光亮度高。(7)激光可以作为武器使用。用以击毁侦察卫
18、星、飞行的导弹、飞机、装甲车等。利用激光的亮度高。(8)激光作为干涉、衍射的光源,干涉、衍射现象较明显。利用激光的单色性好。-22-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二【例题 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相干性好的特点D.激光刀利用了激光单色性好的特点,全息照相利用
19、了激光方向性好的特点解析: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、C 正确,A、D 错误。答案:BC-23-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 反思了解激光特性和有关应用是解决本题的关键。-24-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDI
20、AN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 51.由下列哪些现象可以说明光是横波()A.光的干涉和衍射现象B.光的色散现象C.光的全反射现象D.光的偏振现象解析:根据光能发生干涉和衍射现象,说明光是一种波,具有波动性;根据光的色散现象,说明同一介质对不同光的折射率不同,也说明不同光在同一介质中的速度不同;根据光的全反射现象,说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象;光的偏振现象说明光的振动方向与传播方向垂直,即说明光是横波,所以正确选项为 D。答案:D-25-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHIS
21、HI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 52.对于光的偏振,以下认识哪些是正确的()A.振动方向在垂直于传播方向的平面上,只沿特定方向振动的光是偏振光B.从电灯等光源直接发出的光本身就是偏振光C.通过偏振片去看灯光,看到透射光亮度无变化,说明透射光不是偏振光D.光的偏振现象使人们认识到光是一种横波解析:由电灯直接发出的光是自然光,B 错;自然光通过偏振片后变成偏振光,C 错,故 A、D 正确。答案:AD-26-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDI
22、AN重点难点 1 2 3 4 53.以下说法正确的是()A.光纤通信利用了激光相干性好的特点B.激光武器利用了激光亮度高的特点C.激光写、读利用了激光亮度高的特点D.激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点解析:理解激光的应用与其特性间的对应关系,可得 A、B、D 对。答案:ABD-27-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 54.如图所示,让自然光照到 P、Q 两偏振片上,当 P、Q两偏振片的透射光偏振方向间的夹角为以下哪些度数时,透射光
23、的强度最弱()A.0 B.30C.60D.90解析:两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强,两偏振片透振方向相互垂直时几乎没有偏振光透过。答案:D-28-第3节 光的偏振 第4节 激光与全息照相 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 55.关于激光与自然光,下列说法正确的是()A.激光是只含一种频率的光,而自然光是含有各种色光频率的光,所以激光的相干性好B.自然光是由物质的原子发射出来的,而激光是人工产生的,所以激光不是由物质的原子发射出来的C.激光和自然光都具有相同的电磁本质,它们都是电磁波D.相干性好是激光与普通光的根本区别解析:激光的频率也有一定的范围,不能错误地理解激光单色性好的含义,所有的光都是由物质的原子发射的,故 A、B 错误。答案:CD
