6光的偏振激光
[学习目标] 1.知道光的偏振现象，知道光是一种横波(重点)。2.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象(重难点)。3.了解激光的特点和应用。
一、光的偏振
如图所示，取一个偏振片P，让阳光通过偏振片P，在P的另一侧观察，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的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么现象？这说明什么？
________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也________，这种现象称为“偏振现象”，横波的__________称为“偏振方向”。
2．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______的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，这个方向叫作“______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________________上沿______方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都______。这种光是“自然光”。
②偏振光：在垂直于________________的平面上，沿着________________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。
偏振现象的应用
1．摄影技术中的应用：摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
2．偏振片在汽车挡风玻璃上的应用：汽车夜间行驶与对面的车辆相遇时，如遇远光灯引发炫目，极易引起车祸。如果驾驶室的挡风玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振方向都沿同一方向并与水平面成45°角，可避免远光灯引发炫目，保证行车安全。3．立体电影：在每架放映机前装有一块偏振片，其透振方向互相垂直。观众所戴的偏振眼镜的两只镜片透振方向互相垂直，且左眼镜片与左放映机前偏振片的透振方向一致，右眼镜片与右边放映机前偏振片的透振方向一致。这样，左眼只能看到左边放映机放映出的画面，右眼只能看到右边放映机放映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。
(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·广东韶关实验中学高二月考)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是() A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同
B．偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光
C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是偏振光
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2(2022·江苏南通市高二期中)如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此时在光屏C上透射光的强度最大，则()
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．自然光垂直于OO′方向振动的光波的强度不相同
C．只将A绕OO′轴旋转30°时，屏上透射光的强度不为零
D．只将B绕OO′轴旋转180°时，屏上透射光的强度几乎为零
针对训练(2022·江苏扬州市邵伯高级中学阶段练习)如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q，现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°，下列说法正确的是()
A．MP间为偏振光
B．PQ间为自然光
C．PQ间的光线亮度逐渐变暗
D．光屏N上的亮线逐渐变暗
二、激光
1．激光的产生
激光是一种________相同、________恒定、__________一致的________(选填“人造”或“自然”)光波，具有高度的____________。
2．激光的特点及应用
特点性质应用
相干性高激光具有频率单一、相位差恒定、偏
振方向相同的特点，是人工产生的相
干光，具有高度的相干性
单缝衍射和双缝干涉实验
光纤通信
全息照相
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
精确的测距；提供目标指引；读取光
盘上记录的信息等
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”
(1)用激光做双缝干涉实验时应用了激光平行度好的特点。()
(2)利用激光亮度高的特点，可以利用激光进行距离测量。()
例3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．医学上用激光做“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
例4激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用了激光的()
A．单色性好B．高能量
C．可调谐D．相干性好
6光的偏振激光
[学习目标] 1.知道光的偏振现象，知道光是一种横波(重点)。2.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象(重难点)。3.了解激光的特点和应用。
一、光的偏振
如图所示，取一个偏振片P，让阳光通过偏振片P，在P的另一侧观察，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的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么现象？这说明什么？
答案会看到在旋转Q时光的亮度发生变化。
偏振片的作用类似于狭缝，只有振动方向与透振方向一致的光才能通过。当偏振片Q与P的透振方向平行时，穿过Q的光最强；当Q与P的透振方向垂直时，光不能透过Q。
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”。
2．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，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，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”。
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。
(3)光的偏振现象说明光是一种横波。
偏振现象的应用
1．摄影技术中的应用：摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
2．偏振片在汽车挡风玻璃上的应用：汽车夜间行驶与对面的车辆相遇时，如遇远光灯引发炫目，极易引起车祸。如果驾驶室的挡风玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振方向都沿同一方向并与水平面成45°角，可避免远光灯引发炫目，保证行车安全。3．立体电影：在每架放映机前装有一块偏振片，其透振方向互相垂直。观众所戴的偏振眼镜的两只镜片透振方向互相垂直，且左眼镜片与左放映机前偏振片的透振方向一致，右眼镜片与右边放映机前偏振片的透振方向一致。这样，左眼只能看到左边放映机放映出的画面，右眼只能看到右边放映机放映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。
(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·广东韶关实验中学高二月考)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是() A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同
B．偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光
C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是偏振光
答案 B
解析自然光沿各个方向振动的光波的强度相同，故A错误；偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光，故B正确；自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后不能还原为自然光，故C错误；太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光，故D错误。
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2(2022·江苏南通市高二期中)如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A ，此时在光屏C上透射光的强度最大，则()
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．自然光垂直于OO′方向振动的光波的强度不相同
C．只将A绕OO′轴旋转30°时，屏上透射光的强度不为零
D．只将B绕OO′轴旋转180°时，屏上透射光的强度几乎为零
答案 C
解析光的偏振现象说明光是横波，A错误；自然光垂直于OO′各个方向振动的光波的强度都相同，B错误；自然光通过两偏振片后在光屏C上透射光的强度最大，说明两偏振片的偏振方向是平行的，只将A绕OO′轴旋转30°时，两偏振片的偏振方向不垂直，屏上透射光的强度不为零，C正确；将B绕OO′轴旋转180°时，两偏振片的偏振方向平行，透射光的强度最大，D错误。
针对训练(2022·江苏扬州市邵伯高级中学阶段练习)如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q，现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°，下列说法正确的是()
A．MP间为偏振光
B．PQ间为自然光
C．PQ间的光线亮度逐渐变暗
D．光屏N上的亮线逐渐变暗
答案 D
解析MP间为自然光，经过偏振片P后变为偏振光，因此PQ间为偏振光，故A、B错误；自然光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，使偏振片P由题图所示位置旋转90°的过程中，PQ间的光线亮度不变，屏上亮度逐渐变暗，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则光屏上光的亮度逐渐变暗，故C错误，D正确。
二、激光
1．激光的产生
激光是一种频率相同、相位差恒定、振动方向一致的人造(选填“人造”或“自然”)光波，具有高度的相干性。
2．激光的特点及应用
特点性质应用
相干性高激光具有频率单一、相位差恒定、
偏振方向相同的特点，是人工产生
的相干光，具有高度的相干性
单缝衍射和双缝干涉实验
光纤通信
全息照相
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
精确的测距；提供目标指引；读取
光盘上记录的信息等
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”
(1)用激光做双缝干涉实验时应用了激光平行度好的特点。(×)
(2)利用激光亮度高的特点，可以利用激光进行距离测量。(×)
例3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．医学上用激光做“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；医学上用激光做“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。
例4激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用了激光的()
A．单色性好B．高能量
C．可调谐D．相干性好
答案 B
解析利用激光的高能量特点，使推进剂急剧膨胀，故B正确。
光的偏振 一、光的偏振的相关知识 (1)自然光：太阳、电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，这种光叫做自然光． (2)偏振：光波只沿某一特定的方向振动，称为光的偏振 (3)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，叫做偏振光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光． 二、光的偏振的理解 1、偏振光的产生方式 (1)自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把 自然光变成偏振光，叫起偏器．第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器． (2)自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间 的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直． 特别提醒不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片，偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特征，即存在一个偏振方向，只让平行于该方向振动的光通过，其他振动方向的光被吸收了． 2、偏振光的理论意义及应用 (1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵 波．光的偏振现象说明了光波是横波． (2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等． 三、相关练习 1、如图所示，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是() 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°角振动的光 答案ABD 解析偏振片只让沿某一方向振动的光通过，当偏振片的透振方向与光的振动方向不同时，透射光的强度不同，它们平行时最强，而垂直时最弱．太阳光是自然光，光波可沿任何方向振动，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，当然可以看到透射光；沿水平方向振动的光，其振动方向与透振方向垂直，所以看不到透射光；沿与竖直方向成45°角振动的光，其振动方向与透
第四单元光 第6课光的偏振激光 一、基础巩固 1．下面四种与光有关的叙述中，哪些说法是错误的（） A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理 B．光的偏振证明了光是横波 C．通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄 【答案】C 【解析】用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，故A不符合题意；光的偏振是光沿特定方向振动且与传播方向相垂直，则光的偏振说明是一种横波，故B不符合题意；通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，这是光的衍射现象，故C符合题意；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，波长变短，则条纹间距变窄，故D不符合题意。本题选说法错误的，故C正确ABD错误。故选C。 2．关于光现象及其应用，下列说法正确的是（） A．汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”，就变得十分明亮，是利用了光的折射 B．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射 C．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的干涉 D．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振 【答案】C 【解析】自行车“尾灯”为全反射棱镜，利用光的全反射现象；故A不符合题意；照相机镜头表面镀有一层增透膜是利用了光的薄膜干涉现象。故B不符合题意；用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的薄膜干涉现象。故C符合题意；激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化。故D不符合题意。3．在做双缝干涉实验时，常用激光光源，这主要是应用激光的（） A．相干性好B．反射性好C．亮度高的特性D．平行性好 【答案】A
4.6光的偏振激光 〖教材分析〗 本节完整的解释了光是横波，阐述了光的偏振现象，以及光的偏振在生产、生活、科技等方面的应用。偏振现象对于学生来说不好理解，所以教材先从绳波会发生偏振入手，再通过类比去介绍光的偏振。在教学中，重点介绍我国在激光领域的成果。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念∶知道光的偏振现象和光是一种横波。 科学思维∶通过比较偏振光和自然光的区别，能运用偏振光的知识看待生活中的光学现象。 科学探究：通过观察光的偏振现象，理解光波的是不一样的横波，有着不同的偏振方向，这一特性。 科学态度与责任∶知道我国在激光领域的先进成果，培养民族自豪感。〖教学重难点〗 教学重点：光的偏振现象及其应用。 教学难点：偏振光的理解。 〖教学准备〗 弹簧、激光笔等。 〖教学过程〗 一、新课引入 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴 这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？ 二、新课教学 （一）偏振 我们已经知道质点的振动方向和波的传播方向垂直的波是横波。质点的振动方向和波的传播方向平行的是纵波。光波的振动情况是不可见的，那么光的波动情况，只能通过其他方式来证明。 窄缝原理：以绳波为例，让绳子穿过一个窄缝，如果绳波的方向与窄缝相同，
绳波就可以穿过窄缝继续传播。如果绳波的方向与窄 缝垂直，绳波的振动就会带窄缝阻挡，无法穿过窄缝。 明确两个概念： 偏振现象：传播方向相同，振动方向也可能不同。 偏振方向：横波的振动方向。 例如，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“斜”的方向振动。 而纵波则不同，以声波为例，在声源后放置两条 窄缝，无论怎样调节窄缝的方向，剩余的强度都没有 变化。再比如弹簧形成的纵波，它也可以穿过相互垂 直的两窄缝。 以上例子说明，纵波一定能够通过窄缝，横波不一定。那就可以用窄缝原理来检测光波是横波还是纵波。 （二）光的偏振 思考：光的干涉和衍射现象都说明光是一种 波。波又分为横波和纵波，光究竟是横波还是纵 波呢？ 可以用窄缝原理来检测光波是横波还是纵波。研究表明，光是一种横波。 窄缝原理做实验准备 利用“偏振片”代替带有狭缝的木板来做光学实验。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”。 演示：观察光的偏振现象（播放视频） 如图，让阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些。以光的传播方向为轴旋转偏振片P，透射光的强度变化吗？ 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
第6节光的偏振激光 课标解读课标要求素养要求 1.观察光的偏振现象,知道其产生的原因, 知道其在生产生活中的应用。 2.知道光 是横波。 3.通过实验，了解激光的特性。能举例说 明激光技术在生产生活中的应用。 1.物理观念:通过实验,认识偏振现象, 知道只有横波才有偏振现象;了解激 光的特点。 2.科学态度与责任:了解偏振光和自然 光的区别,能列举实例阐述激光的三 个特性。 自主学习·必备知识 教材研习 教材原句 要点一偏振现象 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”①。 要点二激光 1960年，美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了频率相同、相位差恒定、振动方向一致②的光波，这就是激光。 自主思考 ①（1）自然光和偏振光的主要区别是什么？ （2）自然光经水面反射的光一定是偏振光吗？ 答案：提示（1）在垂直于传播方向的平面内，自然光沿一切方向振动，偏振光沿某一特定方向振动。 （2）自然光经水面反射和折射的光都是偏振光。 ②（1）利用激光测量地球到月球的距离，应用了激光哪方面的特点？ （2）什么是激光的“纯净”性？这一性质有何作用？ 答案：提示（1）应用了激光平行度好的特点。 （2）“纯净”性是指频率、相位、偏振以及传播方向等性质完全相同。利用这个特点，双缝干涉实验和衍射实验用激光比用自然光更容易完成。可以用来传递信息。 名师点睛 1.光的偏振现象说明光波属于横波。 2.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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。这种光是自然光。 3.光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动。这种光叫作偏振光。
6光的偏振激光 [学习目标] 1.知道光的偏振现象，知道光是一种横波(重点)。2.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象(重难点)。3.了解激光的特点和应用。 一、光的偏振 如图所示，取一个偏振片P，让阳光通过偏振片P，在P的另一侧观察，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的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么现象？这说明什么？ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也________，这种现象称为“偏振现象”，横波的__________称为“偏振方向”。 2．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______的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，这个方向叫作“______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________________上沿______方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都______。这种光是“自然光”。 ②偏振光：在垂直于________________的平面上，沿着________________的方向振动，这种
人教版高中物理选择性必修第一册《光的偏振激光》说课稿 一、引言（100字） 本篇说课稿将要介绍人教版高中物理选择性必修第一册中 的《光的偏振激光》一章。本章主要讨论光的偏振现象和激光的特性。通过本章的学习，学生将能够深入了解光的偏振原理和激光的产生方式，为后续涉及光学领域的知识打下坚实基础。 二、教学目标（200字） 本节课的教学目标分为以下几个方面： 1.知识目标：了解光的偏振现象的基本概念和特性， 掌握光的偏振方向和偏振光的产生方式；理解激光的特点 和产生原理。 2.能力目标：能够运用光的偏振概念解析实际问题， 如偏振片的使用；通过探究实验，理解光的偏振和激光的 特性。 3.情感目标：培养学生对光学和科学研究的兴趣，增 强学生的科学探究能力和分析问题的能力。 三、教学重难点（300字） 本节课的教学重点主要包括： 1.光的偏振现象：介绍光的偏振现象的基本概念和特 性，包括偏振光的产生方式和解析方法。 2.激光的特性和产生原理：探索激光的特点和激光的 产生原理，涉及光的共振放大和受激辐射的过程。 本节课的教学难点主要包括： 1.光的偏振概念的引入和理解：帮助学生理解光是横 波，了解偏振方向和偏振片的使用。
2.激光的产生原理：引导学生了解并思考激光的产生 方式，探究光的共振放大和受激辐射的过程。 四、教学方法（200字） 本节课将采用多种教学方法，包括： 1.解说法：通过讲解光的偏振现象和激光的特性，向 学生介绍相关概念和原理。 2.实验法：设计一些简单的实验，让学生亲自操作和 观察，以加深对光的偏振和激光产生原理的理解。 3.讨论法：引导学生分组进行小组讨论，让学生在互 动中思考问题，交流观点和解析实验结果。 4.归纳法：通过理论知识复习和总结，让学生对所学 知识进行归纳整理，强化记忆和理解。 五、教学过程（900字） 步骤一：导入（100字） 通过展示一些日常生活中偏振光的现象，如太阳光的偏振，以及偏振眼镜的使用，引起学生对光的偏振现象的兴趣和好奇心。 步骤二：概念讲解（300字） 通过讲解横波、纵波和光的横波特性，引入光的偏振概念。介绍偏振片的结构和原理，解释偏振片如何起到选择性透过或阻挡光线的作用。 步骤三：实验探究（300字） 设计实验：使用偏振片和光源，观察光源通过不同偏振片 后的变化。
【关键字】方向 第5、6节光的衍射__光的偏振 一、光的衍射 1．定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。 2．衍射图像：衍射时产生的明暗条纹或光环。 3．单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹。 4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。 5．泊松亮斑：障碍物的衍射现象。在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。 二、衍射光栅 1．衍射光栅的结构 由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。 2．衍射图样的特点 与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 3．衍射光栅的种类 反射光栅、透射光栅。 三、光的偏振 1．横波与纵波的特点 横波中各点的振动方向总与波的传播方向笔直。纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。横波有偏振现象。 2．自然光和偏振光 (1)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在笔直于传播方向上沿一切方向振动的光，沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 (2)偏振光：在笔直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 3．光的偏振
(1)白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象。(×) (2)菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象。(×) (3)用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯，会看到彩色的衍射条纹。(√) (4)凡是波都有偏振现象。(×) (5)反射可以引起自然光的偏振。(√) (6)拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象。(√) 2．合作探究——议一议 (1)衍射和干涉条纹都是明暗相间的，两种条纹是否完全一样？ 提示：不一样。衍射条纹是中间最宽、最亮，从中央向两侧逐渐变窄、变暗；干涉条纹是等间距的条纹，即宽度和亮度相同。 (2)自然光和偏振光有什么不同？ 提示：自然光沿各个方向振动的光波的强度都相同，而偏振光只在笔直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动。 1 (1)中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄。 (2)缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮条纹的亮度降低。 (3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关，入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 (4)用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮。 2．圆孔衍射 (1)圆孔衍射： 如图13-5-1甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播)；减小圆孔，光屏上出现光源的像(小孔成像)；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间圆环(衍射图样)。 图13-5-1 (2)圆孔衍射的图样特征： ①单色光的圆孔衍射图样：中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环；越向外，圆(亮)环亮度越低。
4.6 光的偏振激光-2022-2023学年高二物理上学期同步学 案+教案（人教版2019选择性必修第一册）教学目标： 1.了解什么是光的偏振及其现象。 2.掌握如何进行偏振光的检测和旋转角的测量。 3.理解偏振光的应用领域。 教学内容： 1. 偏振光的基本概念 2. 偏振片的特点及产生偏振光的方法 3. 偏振光的检测和旋转角的测量 4. 偏振光的应用领域 教学步骤： Step1.导入 通过提问、故事引入等方式，引导学生了解反光镜中画风变化的现象，引出偏振光的概念。 Step2.知识讲解 偏振光是指振动方向在一个平面内的光。光线传播时，振动方向保持不变，称为偏振光。反之，振动方向在空间中任意变化的光称为非偏振光。 产生偏振光的方法： （1）自然光经过偏振片后产生偏振。 （2）布儒斯特角和马吕斯束缚膜的产生。
（3）通过液晶、铁磁性物质、贵金属表面等物质影响光的振动方向。 Step3.实验展示 通过展示偏振光的检测及旋转角的测量实验，让学生亲身体验偏振光的特点及其测量方法。 Step4.知识拓展 偏振光的应用领域： （1）偏振片在摄影日光滤镜中的应用。 （2）荧光显微镜中偏振片的应用。 （3）偏振光显微镜的应用。 （4）偏振光的利用在红外成像系统中。 Step5.总结归纳 通过总结和归纳，让学生理解偏振光的基本概念，掌握产生偏振光的方法，了解偏振光的应用领域。 Step6.课后作业 1.了解偏振光在生活中的应用。 2.掌握偏振光的检测和旋转角的测量方法。 3.思考偏振光的应用领域能否扩展到其他领域。 教学方法： 通过故事、实验、讲解等多种教学方法，使学生在实现知识点的同时，获得实践操作能力及应用领域的拓展思维。 教学评价：
第四章分层作业28光的衍射光的偏振激光 A级必备知识基础练 1.小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光,转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是() A.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起起偏器的作用 B.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起检偏器的作用 C.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起起偏器的作用 D.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起检偏器的作用 2.(2023浙江湖州高二期中)如图所示的四种光学现象中,光学原理与其他几种不同的是() 3.(多选)关于衍射光栅,下列说法正确的是() A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的 B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类 C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝 D.透射光栅中未刻的部分相当于透光的狭缝 4.(2023江苏南通高二期中)有一种魔术道具被称为“穿墙而过”,其结构是两片塑料偏振片卷起来,放进空心的透明圆筒内,中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”,如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端,居然穿过了“挡板”,如图乙所示。则下列说法正确的是() A.该魔术说明光是横波 B.该魔术对观众的观察角度有要求 C.只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 D.该魔术中对两偏振片卷起来的方式无要求
5.(多选)关于衍射,下列说法正确的是() A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B.双缝干涉中也存在衍射现象 C.一切波都很容易发生明显的衍射现象 D.影子的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 6.如图所示,让太阳光或白炽灯发出的光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这个实验能够说明() A.光是电磁波 B.光是一种横波 C.光是一种纵波 D.光不沿直线传播 7.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其 中一条缝挡住,让这束红光只通过一条缝,则在光屏上可以看到() A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗些 B.与原来不相同的明暗相间的条纹,而中央亮条纹变宽些 C.只有一条与缝宽对应的亮条纹 D.无条纹,只存在一片红光 8.奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量,偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关。将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品中的含 糖量,如图所示。S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间。 (1)当被测样品P置于A、B之间后到达O处光的强度怎样变化? (2)要想使O处光强度最大,偏振片A或B应怎样转动?
第4.6课光的偏振激光 基础巩固 1.（2022·北京·高三专题练习）下列现象能说明光是横波的是（） A．光的衍射现象B．光的折射现象 C．光的偏振现象D．光的干涉现象 【答案】C 【详解】光的偏振现象能说明光是横波。故选C。 2.（2022·全国·高二课时练习）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光为自然光 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 【答案】D 【详解】AB．自然光在垂直于传播方向的平面内，沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只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，它通过偏振片A后，即变为偏振光，故AB错误；CD．设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮；以SP为轴将B转过90°后，则该
偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，故C错，D 正确。故选D。 3.（2022·全国·高二课时练习）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 【详解】A．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正确；B．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正确；C．只有横波才能发生光的偏振现象，故C错误；D．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正确。故选C。 4.（2022·北京·北方交大附中第二分校高二期中）（多选）下列关于光的说法正确是（） A．图甲中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的折射现象 B．图乙中，激光切割主要利用了激光的能量高的特性 C．图丙中，DNA双螺旋结构的发现利用了衍射图样 D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象
第四章光 光的偏振激光 教学设计 学习目标 一、知识与技能 1、知道振动中的偏振现象，知道只有横波才有偏振现象。 2、知道偏振光与自然光的区别，知道光的偏振说明光是横波。 3、了解激光的特点；了解激光的应用。 二、过程与方法 1、通过课外活动观察光的偏振现象，培养学生联系实际学习物理的观念和习惯。 2、通过机械波的偏振实验和光的偏振实验，掌握类比研究物理问题的方法。 三、情感态度与价值观 通过对激光的应用的学习，使学生感受到科学知识的无穷力量，培养热爱科学的品质。 重点难点 1、光的偏振实验的观察和分析。（重点） 2、激光与自然光的区别以及激光的特点和应用。（重点） 3、光的振动与自然光和偏振光的联系。（难点） 4、激光与自然光的区别。（难点） 教学准备 课件 教学过程 一、导入新课： 【教师引入课程】回忆上一章横波和纵波的概念，举例说一说什么横波？什么是纵波？ 振动方向与传播方向垂直的波叫作横波，抖动水平软绳时产生的波就是横波。振动方向与传播方向一致的波叫作纵波，水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波就是纵波。 二、讲授新课： 1、偏振 【教师引导】通过前几节课的学习，我们已经知道光具有波动性。那么，光波究竟是横波还是纵波呢？我们先通过一个实验来看看怎么判断一种波是横波还是纵波。 【演示实验】演示实验，观察现象
观察甲、乙、丙三图及其中的实验装置，教师进行演示，并引导要求学生仔细观察波传到狭缝时的情况，观察波能否通过狭缝传到木板的另一侧。 抖动水平软绳，产生横波，穿过竖直木板狭缝，改变狭缝方向，观察现象；弹簧一端振动形成的沿弹簧传播的纵波，穿过方向不同的两个木板狭缝，观察现象。 【教师提问】根据上述实验现象，同学们能否自行描述实验现象？ 【学生活动】对于绳子上形成的横波，当狭缝与振动方向一致时，波不受阻碍，能通过狭缝，传播到木板的另一侧；而当狭缝与振动方向垂直时，波被狭缝挡住，不能通过狭缝传到木板另一侧。对于弹簧上形成的纵波，无论狭缝怎样放置，弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板的另一侧。 【教师引导】在绳子上的横波传播的过程中，当狭缝既不与振动方向平行，也不与振动方向垂直时，有部分振动能通过狭缝传播到木板的另一侧。横波的这种现象称为偏振现象。【教师补充】大家可能已经发现，纵波不会发生偏振现象，所以，根据是否能发生偏振现象，我们可以判断一个机械波是横波还是纵波。 2、光的偏振 【教师演示】如图甲，让阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些。以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度变化吗？ 在偏振片P的后面再放另一个偏振片Q（图乙），以光的传播方向为轴旋转偏片Q（图丙），观察通过两块偏振片的透射光的强度变化。 我们称偏振片P为起偏器，偏振片Q为检偏器。
大单元教学设计说课稿《4.6 光的偏振激光》 一、教材分析 ①本节课是《2019人教版选修性必修第一册》第4章第6节的内容，主要讲解光的偏振和激光的原理及应用。本节课的目标是让学生了解光的偏振现象、光的偏振条件、偏振光的产生和应用，以及激光的原理和应用。 ②光的偏振是光的一种性质，涉及到电磁波的传播特性和波动性。通过本节课的学习，学生可以更深入地理解光波的波动性质及其与物质的相互作用。 ③激光是光的一种特殊形式，具有很高的方向性、单色性和相干性。让学生了解激光的原理，有助于培养学生对科技发展的兴趣和探究精神。 ④本节课内容紧密联系实际，涉及光的偏振和激光在现代科技和生活中的广泛应用，如光学仪器、通信技术、医学和工业等领域，有助于提高学生学习的兴趣和实际应用能力。 二、学情分析 ①学生已经学习过关于光的基本知识，如光的传播、光的折射、光的反射等，具备了学习光的偏振和激光的基本知识储备。 ②学生对于光的偏振和激光的概念及其应用可能还不熟悉，需要通过本节课的学习加深理解，形成清晰的概念框架。
③部分学生可能对光的偏振和激光的原理感到困惑，需要教师通过生动的实例和适当的引导，帮助学生消除疑惑。 ④学生具备一定的科学探究能力和实验操作能力，可以通过实验和探究活动，进一步加深对光的偏振和激光原理的理解。 三、核心素养 1.物理观念 ①学生通过学习光的偏振现象，理解光的波动性质，以及光的偏振与物质相互作用的关系。这有助于学生形成关于光的偏振现象和激光原理的物理观念。 ②学生需要理解激光的产生原理，包括激发态与基态之间的辐射跃迁、受激辐射与自发辐射的区别等。这有助于学生在物理知识体系中建立激光的概念。 ③学生通过本节课的学习，能够理解光的偏振和激光在现实生活和科技领域的应用，培养学生将物理知识运用到实际问题中的能力。 2.科学思维 ①学生应该学会运用物理规律和原理分析光的偏振和激光现象，培养学生的科学思维能力。 ②学生通过观察和分析光的偏振和激光的实验现象，培养学生运用实验数据解决问题的能力。 ③学生需要学会运用逻辑思维分析光的偏振和激光在现实生活和科
高中物理光的偏振激光课后习题答案 1.什么是光的偏振现象？光的偏振现象对认识光的本性有什么意义？ 解析：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光叫作偏振光，偏振光只能通过偏振方向与它振动方向相同的偏振片的现象叫做光的偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波。从光的偏振概念来分析,偏振现象是横波独有的现象，纵波不会发生偏振现象。 2.市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？ 利用偏振眼镜可以做哪些实验，做哪些检测？ 解析：两者的目的都是减少通光量，但普通带色玻璃改变了物体的颜色，而偏振片不会，并且会使看到的景物色彩柔和。安装镜片时，两镜片的透振方向应相互垂直。利用偏振镜片可以检验光波是不是横波，也可以检测某一光波是不是偏振光。比如检测镜面的反射光、玻璃的折射光是不是偏振光。 3.激光是相干光源。根据激光的这个特点，可以将激光应用在哪些方面？ 解析：可以将激光应用在检查物体表面平整度和全息照相等方面。 4．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十多万字的书，其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1 mm 的宽度至少可以容纳 650 条轨道。这是应用了激光的什么特性？ 解析：利用了激光的平行度好的特点。
5．激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。例如一台红宝石巨脉冲激光器，激光束的发散角只有 10-3 rad，在垂直于激光束的平面上，平均每平方厘米面积的功率达到 109 W。激光的这一特性有哪些应用价值？请你举例说明。 解析：可以利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔。医学上可以用激光刀作为“光刀”来切开皮肤、切割肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。
温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 第六节光的衍射和偏振 第七节激光 必备知识·自主学习 一、光的衍射 为什么会发生小孔衍射现象？ 提示：因为光是一种波，衍射是波的特征。 光的单缝衍射中光还沿直线传播吗？ 提示：光不再沿直线传播。光只有在没有障碍物的均匀介质中才是沿直线传播的。 1．定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了直线传播的方
向，在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。 2．衍射图样：衍射时产生的明暗相间的条纹或光环。 3．单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹。 4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。5．明显衍射的条件：当障碍物的尺寸与光的波长相当，甚至小于光的波长时，光将发生明显的衍射。 二、光的偏振 三、激光 1．激光的特性： (1)单色性好；(2)相干性好；(3)平行度好；(4)亮度高。 2．激光的应用： (1)通信方面：光导纤维中用激光传输信息。 (2)工业方面：激光焊接技术。
(3)医学方面：切割肿瘤的光刀，激光祛斑，治疗牙神经发炎。 (4)农业方面：准确预告降雨量。 (5)全息照相：同时记录振幅与相位的照相技术，应用了激光的相干性，平行度好和亮度高的特点。 (1)使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄。(×) (2)菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象。(×) (3)换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽。(√) (4)凡是波都有偏振现象。(×) (5)反射可以引起自然光的偏振。(√) 关键能力·合作学习 知识点一三种不同的衍射现象及特点 1．单缝衍射： (1)现象：如图，点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的AB区域；若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区，在AA′、BB′区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象。 (2)单缝衍射图样的四个特点： ①中央条纹亮而宽； ②两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱；
5 光的衍射 6 光的偏振激光 知识结构图解重点问题聚焦 1。发生明显衍射现象的条件是什么？ 2．单缝衍射条纹的特点是什么?条纹宽度与 波长是什么关系？ 3．圆孔衍射与圆板衍射图样有什么不同？ 1。什么叫自然光？什么叫偏振光？ 2．获得偏振光的方式有哪些？ 3．偏振现象有哪些方面的应用？ 1.激光有哪些特性? 2．激光有哪些应用? 一、光的衍射 1．衍射现象和衍射条纹 (1）衍射现象:光通过很窄的缝或很小的孔时,光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象． （2）衍射条纹特点：衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越窄,亮度越低． 2．光产生明显衍射现象的条件 障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多． 二、衍射光栅 1．衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器． 2．衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加． 3．衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅． 三、光的偏振
1．自然光和偏振光 （1)自然光：太阳、电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,沿着各个方向振动的光波的强度都相同． (2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光． (3）光的偏振现象，表明光是一种横波． 2．光的偏振 偏振现象只有沿偏振片的“透振方向”振动的光波才能通过偏振片 结论偏振现象表明，光是一种横波 偏振光的形成(1）自然光通过偏振片后，得到偏振光 (2）自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都是偏振光 偏振现象的应用(1)照相机镜头前装一片偏振滤光片(2）电子表的液晶显示 你看过立体电影吗?你知道它的原理吗？在观看立体电影时,观众要戴上一副特制的眼镜,从银幕上看到的景象才有立体感．如果不戴这副眼镜看，银幕上的图像就模糊不清了．你知道这是为什么吗？ 提示:立体电影是应用光的偏振现象的一个例子．观众所戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片．人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能判断物体的远近，产生立体感．这是由于人的两只眼睛同时观察物体时,在视网膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉．立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像,制成电影胶片．在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上．这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影,就要在每架放映机前装一块偏振片,它的作用相当于起偏器．从两架放映机射出的光,通过偏振片后，就成了偏振光． 左右两架放映机前的偏振片的偏振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直．这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处，偏振光方向不改变．观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到相应的偏振光图像，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉． 四、激光 激光的特点和应用 (1）纯净的特性与应用 ①纯净的特性：1960年,美国物理学家梅曼率先在实验室制造出了传播方向、偏振、相位等性质完全相同的光波，这就是激光．激光的诞生使人类获得了极其理想的、自然界中不存在的光源．
6 光的偏振激光 教学目标 (1)了解光的偏振、偏振光、自然光的内涵，知道偏振现象的应用。 (2)经历调查激光的特性的过程，根据激光的特性了解激光的应用。 (3)观察光的偏振现象，通过实验认识偏振现象。 教学重难点 教学重点 光的偏振现象、偏振现象的应用、激光的特点和应用 教学难点 光的偏振现象、偏振现象的应用、激光的特点和应用 教学准备 手电筒、偏振片(两个)、光屏 教学过程 新课引入 教师活动：展示3D电影院的场景。 教师口述：这是立体电影院的场景，想必大家对立体电影并不陌生。立体电影中的景物远近分明，立体感强。电影中的人好像就在我们旁边，电影中的飞机好像就在我们眼前。为什么会有这样神奇的效果呢？是不是与所戴的眼镜有关，为什么看立体电影时都要戴上一副眼镜？要回答这些问题需要从光的偏振谈起。 讲授新课 一、偏振 教师设问：波分为横波和纵波，请同学回忆一下横波和纵波的区别。 学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后小组代表发言。 教师活动：理答。 横波中各点的振动方向与传播方向垂直，纵波中各点的振动方向与波的传播方向相同。 教师设问：如果迎着横波的传播方向观察，会发现什么现象？
教师活动：讲解偏振现象。 如果迎着波的传播方向观察，会发现即使是横波，不同的波，质点的振动方向也有可能是不同的。这就是偏振现象。横波的振动方向称为偏振方向。 教师设问：如果迎着纵波的传播方向观察，会发现什么现象？ 如果迎着纵波的传播方向观察，不同的波看不出来什么区别。 只有横波才有偏振现象，纵波没有偏振现象。 教师设问：怎样判别或证明某一机械波是横波，还是纵波呢？ 学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后小组代表发言。 教师活动：理答。 让绳穿过一块带有狭缝的木板，先后将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置。当横波的振动方向与狭缝相同时，则此横波可以通过狭缝。若横波的振动方向与狭缝垂直时，则此横波能通过此狭缝。 若机械波是纵波，则不论狭缝的方向如何，则此机械波均能通过。 二、光的偏振 教师口述：光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。光是横波还是纵波呢？机械波是横波还是纵波大多可以直接看出来。而光的振动方向是看不出来的，因此，只能考虑用类似机
第四章光 光的偏振激光 1.(多选)下列说法中正确的是( ) A.振动沿各个方向均匀分布的光是自然光 B.振动沿各个方向均匀分布的光是偏振光 C.振动沿特定方向的光才是偏振光 D.振动沿特定方向的光才是自然光 2.两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面调整至没有光通过。如果将其中的一个偏振片旋转180°,在旋转过程中将会产生下述的哪一种现象( ) A.透过偏振片的光的强度先增大,然后又减小到零 B.透过偏振片的光的强度先增大,然后减小到非零的最小值 C.透过偏振片的光的强度在整个过程中都增大 D.透过偏振片的光的强度先增大,再减小,然后又增大 3.如图,P是一偏振片,它的透振方向为竖直方向(图中用带箭头的实线表示)。现用四种入射光束分别照射P,不能在P的另一侧观察到透射光的是( ) 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°角振动的光 4.在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片,其目的是( ) A.减弱反射光,从而使景物的像清晰 B.增强反射光,从而使景物的像清晰 C.增强透射光,从而使景物的像清晰 D.减弱透射光,从而使景物的像清晰 5.为了汽车夜间行车安全,有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片,使司机只看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光,从而大大降低因对面的车灯造成的视线模糊。以下关于光的偏振的说法正确的是( ) A.只有振动方向和透振方向一致的光才能透过偏振片 B.光的振动方向指的是磁场方向 C.光的偏振现象不可争议地证明了光是一种机械波 D.泊松亮斑就是一种偏振现象 6.如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置,一束偏振光射入光纤,由于温度的变化,光纤的长度、芯径、折射率发生变化,从而使偏振光的振动方向发生变化,光接收器接收的光强度就会变化。设起偏振器和检偏振器透振方向相同,关于这种温度计的工作原理,正确的说法是( ) A.到达检偏振器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大 B.到达检偏振器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大 C.到达检偏振器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小 D.到达检偏振器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小 7.(多选)对于激光的认识,以下说法中正确的是( ) A.普通光源发出的光都是激光
高中物理光的偏振教案大全 高中物理光的偏振教案大全一 一、新课引入 实验演示：教师将一块偏振片在电脑前转动，请学生观察屏幕的变化情况。 电脑屏幕随着偏振片的转动，发生明显的明暗的变化。如图1所示。学生观察到这一奇妙的现象时，都不由地发出惊叹声，不禁问道：为什么会发生这种现象呢?学生的学习兴趣和积极性被充分调动起来。 教师告诉学生手中的这片圆形薄片叫偏振片，这种现象称为偏振现象。为什么会出现这样的现象呢，这是本堂课要解决的重要内容之一，希望大家在观察接下来的实验现象和现象分析后都能知道其中的原因。 二、实验过程、现象解释 波有横波和纵波之分，光是横波还是纵波，是否所有的波都有偏振现象，日常生活中有哪些常见的偏振现象，对我们的生活有些什么样的影响，我们一起来学习和探讨。 为了更好的理解和解释光的偏振现象，我们从直观、具体的机械波的分析入手。(一)机械波的偏振实验演示 实验1：取一软绳和中间有一“狭缝”的硬纸板，使软绳从“狭缝”中穿过，请两位同学分别控制绳的两端，其中一端固定不动，另一端的同学上下抖动，形成一列绳波。调节狭缝的方向，第一次与绳波的振动方向相同，第二次与绳波的振动方向垂直，观察绳波经过狭缝后的现象。 现象：绳波的振动方向与狭缝的方向平行时，传播情况正常;振动方向与狭缝方向垂直时，绳波经过狭缝后消失。现象如图2所示。 实验2：用一弹簧经过“狭缝”，轻拨弹簧，形成一列弹簧波。旋转狭缝方向，观察弹簧波 的情况。
现象：无论“狭缝”如何，弹簧波均正常传播，如图3所示。图3 结论：横波的振动方向与狭缝方向垂直时，波的传递受到影响，这种现象就是偏振现象， 偏振是横波特有的现象。 光波是横波还是纵波，也可用类似的检验。实验3：利用偏振片检验自然光是横波还是纵波。 偏振片介绍：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通过偏振片，这个方向叫做“透振方向”。偏振片对光波的作用就象“狭缝”对机械波的作用一样。 偏振光介绍：只沿着某个特定方向振动的光。 自然光介绍：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着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。如图4所示。 重复实验1的演示实验，再次观察实验现象。 电脑屏幕本质上是一片偏振片，圆形薄片是另一片偏振片，当光束通过第一片偏振片P(起偏器)之后(如图5所示)，旋转第二块偏振片Q(检偏器)，可以看见光斑亮度周期性变化。当两个偏振片平行时，透光最强。当两个偏振片垂直时，透光最弱。如图5所示。 通过分析，请学生尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象。 当激光通过第一片偏振片P后，相当于被“狭缝”卡了一下，只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光才能通过，激光通过偏振片P(起偏器)后虽然变成了偏振光，但由于沿各个方向的振动情况相同，无论偏振片透振方向如何，都会有相同强度的光透射过来，再通过第二块偏振片Q(检偏器)时就不同了。无论旋转哪块偏振片，当两块偏振片透振方向相同时，透射光最强，当两偏振片透振方向垂直时，透射光完全消失，最弱。 高中物理光的偏振教案大全二 【学习目标】1.通过实验，认识振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象。 2.了解偏振光和自然光的区别，从光的偏振现象知道光是横波。 3.了解日常见到的光多数是偏振光，了解偏振光在生产生活中的一些应用。