高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊6 光的偏振 激光導(dǎo)學(xué)案

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊6 光的偏振 激光導(dǎo)學(xué)案，共4頁。
一、光的偏振
如圖所示，取一個偏振片P，讓陽光通過偏振片P，在P的另一側(cè)觀察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些；在偏振片P的后面再放置另一個偏振片Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片Q，會看到什么現(xiàn)象？這說明什么？
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1．偏振現(xiàn)象：不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也________________，這種現(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)象”，橫波的________________稱為“偏振方向”。
2．光的偏振
(1)偏振片
由特定的材料制成，每個偏振片都有一個________的方向，沿著這個方向振動的光波能順利通過偏振片，這個方向叫作“______方向”。
(2)自然光和偏振光
①自然光：太陽、日光燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于________________上沿________方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都________。這種光是“自然光”。
②偏振光：在垂直于________________的平面上，沿著________________的方向振動，這種光叫作偏振光。
(3)光的偏振現(xiàn)象說明光是一種______波。
偏振現(xiàn)象的應(yīng)用
1．?dāng)z影技術(shù)中的應(yīng)用： 攝影師在拍攝池中的游魚、玻璃櫥窗里的陳列物時，由于水面和玻璃表面的反射光的干擾，景象會不清楚。如果在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，轉(zhuǎn)動濾光片，讓它的透振方向與水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
2．偏振片在汽車擋風(fēng)玻璃上的應(yīng)用：汽車夜間行駛與對面的車輛相遇時，如遇遠(yuǎn)光燈引發(fā)炫目，極易引起車禍。如果駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩都裝有偏振片，而且規(guī)定它們的偏振方向都沿同一方向并與水平面成45°角，可避免遠(yuǎn)光燈引發(fā)炫目，保證行車安全。
3．立體電影：在每架放映機前裝有一塊偏振片，其透振方向互相垂直。觀眾所戴的偏振眼鏡的兩只鏡片透振方向互相垂直，且左眼鏡片與左放映機前偏振片的透振方向一致，右眼鏡片與右邊放映機前偏振片的透振方向一致。這樣，左眼只能看到左邊放映機放映出的畫面，右眼只能看到右邊放映機放映出的畫面，兩眼看到的畫面略有差別，因而產(chǎn)生立體感。
(1)橫波和縱波都能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象。( )
(2)自然光通過偏振片可以獲得偏振光。( )
例1 (多選)(2023·廣東韶關(guān)實驗中學(xué)高二月考)關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是
( )
A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個方向振動的光波的強度可以不相同
B．偏振光是在垂直于傳播方向的平面上、只沿著某一特定方向振動的光
C．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后又還原為自然光
D．太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光
自然光與偏振光的比較
例2 (多選)如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則( )
A．圖中a光為偏振光
B．圖中b光為偏振光
C．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處將看到光亮
D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光亮
針對訓(xùn)練 (2022·重慶南開中學(xué)高二期末)用如圖所示裝置研究偏振現(xiàn)象，P1、P2是兩塊完全相同的圓形偏振片，A、B為觀測點，A、B和兩塊偏振片的中心共線，且偏振片與AB連線垂直，兩偏振片可繞AB連線轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是( )
A．固定P1，轉(zhuǎn)動P2，則A、B處光強均發(fā)生變化
B．固定P2，轉(zhuǎn)動P1，則A、B處光強均不發(fā)生變化
C．同時轉(zhuǎn)動P1和P2，A處光強不變，B處光強可能變化
D．同時轉(zhuǎn)動P1和P2，A、B處光強均發(fā)生變化
二、激光
1．激光的產(chǎn)生
激光是一種________相同、____________恒定、________________一致的________(選填“人造”或“自然”)光波，具有高度的____________。
2．激光的特點及應(yīng)用
(1)用激光做雙縫干涉實驗時應(yīng)用了激光平行度好的特點。( )
(2)利用激光的亮度高的特點，可以利用激光進行距離測量。( )
例3 關(guān)于激光的應(yīng)用，下列說法正確的是( )
A．光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點對信號進行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中傳遞信息的
B．計算機內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用激光有相干性的特點
C．醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點
D．“激光測距雷達”利用激光測量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點
例4 (多選)激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船，激光由地面激光站或空間激光動力衛(wèi)星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動機的燃燒室，使推進劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃?xì)饬?，以極高的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空。激光火箭利用了激光的( )
A．單色性好 B．平行度好
C．高能量 D．相干性好自然光
偏振光
不同點
光的來源
直接從光源發(fā)出的光
自然光通過偏振片后的光或由某種介質(zhì)反射或折射的光
光的振動方向
在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光波的強度都相同
在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿某個特定方向(與偏振片透振方向一致)
相同點
不管是自然光還是偏振光，傳播方向與振動方向一定垂直
特點
性質(zhì)
應(yīng)用
相干性高
激光具有頻率單一、相位差恒定、偏振方向相同的特點，是人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性
單縫衍射和雙縫干涉實驗
光纖通信
全息照相
平行度好
激光的平行度非常好，傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強度
精確的測距；提供目標(biāo)指引；讀取光盤上記錄的信息等
亮度高
它可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量
用激光束切割、焊接；醫(yī)學(xué)上可以用激光做“光刀”