光的偏振 激光

光波在空间传播时，会遇到各种障碍物或孔、缝等，此时光波会绕过这些障碍物或孔、缝等继续传播，这种现象称为光的衍射。

发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸可以与光波的波长相比，甚至比波长还小。

当孔或障碍物的尺寸小于0.5mm时，会出现明显的衍射现象。

光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹最亮，越向边缘越暗。

另一方面，当两列光波在空间相遇时，如果它们的频率相同，振动方向一致，相位差恒定，那么这两列光波就会叠加形成稳定的亮暗相间的条纹，这种现象称为光的干涉。

只有相干波源发出的光互相叠加，才能产生干涉现象。

单色光的干涉条纹是等间距的，而白光的干涉条纹则是彩色的，中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。

此外，光还具有偏振现象。

偏振光是指光波在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动。

光的偏振说明光是横波。

自然光是光矢量在各个方向上都不发生偏振即对称分布的光。

如果介质是偏振材料，则光在传播过程中会发生偏转，入射角不一定等于出射角，但始终遵循光的直线传播定理。

激光则是一种特殊的光源，它具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特点。

激光的这些特性使得它在许多领域都有广泛的应用，如通信、医疗、军事、科研等。

总的来说，光的干涉、衍射和偏振是光波动性质的表现，而激光则是一种特殊的光源，具有许多独特的应用。

第四章光6 光的偏振激光基础过关练题组一光的偏振1.(2024甘肃天水第一中学月考)关于光的偏振现象,下列说法正确的是()A.自然界的光都是自然光B.自然光通过一个偏振片后成为偏振光,偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光C.光发生偏振现象说明光波是横波D.光学镜头上的增透膜利用了光的偏振现象2.(2023江苏南通期中)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零3.(2023江苏淮安马坝高中期中)如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧,旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是()A.均不变B.均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变4.(2023福建泉州实验中学期末)旋光仪测糖溶液浓度原理:偏振光通过糖溶液后,迎着光看,偏振方向以传播方向为轴,旋转角θ,称“旋光角”,θ与糖溶液浓度有关,将θ测量值与标准值比较能确定含糖量。

如图,有自然光源S,偏振片A、B,转动B使O处光最强,然后把被测样品P置于A、B间,则()A.O处光强一定为零B.O处光强不会明显减弱C.B转一角度使O处光强最大,B转过角度θD.通过转动A无法使O处光强再次达到最大题组二激光5.(2024北京海淀人大附中期末)有关激光的特点与应用,下列说法不正确的是() A.激光是一种人工产生的相干光,全息照相技术利用了激光相干性好的特点B.激光具有良好的单色性,光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物C.激光在医学上被当做“光刀”使用,但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接D.用激光从各个方向照射参加核聚变的物质,利用光压可使反应物质“挤”在一起发生反应6.(2024重庆实验中学月考)2023年诺贝尔物理学奖颁发给在“为研究物质中的电子动力学,而产生阿秒激光的实验方法”方面作出贡献的三位科学家。

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。

4.激光可以进行光纤通信是利用了激光纯净的特性。

互动探究·关键能力探究点一光的偏振情境探究1.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。

根据你所学的物理知识，能不能提出一种解决方法？答案：提示将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，这样自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。

光的偏振与激光光，作为一种电磁波，具有振动方向的特性，称为偏振。

偏振光是指在某一方向上振动的光波，而在其他方向上没有振动或振动较弱。

光的偏振具有广泛的应用，尤其在激光技术中起到重要的作用。

本文将就光的偏振与激光进行探讨与阐述。

一、自然光与偏振光的区别自然光是一种无序的光，光波在各个方向上都有不同的振动方向和相位，不具备任何偏振特性。

而偏振光则是具有特定振动方向的光波，其振动方向可以分为水平偏振、垂直偏振以及其他斜向偏振。

自然光与偏振光的区别在于光波振动方向的不同，这种差别在物理实验和技术应用中起到了关键作用。

二、光的偏振现象的原理光的偏振现象可以通过激光与偏光片的实验来观察与验证。

在这个实验中，激光作为一种高度聚焦的光源，通过偏光片后，会出现明显的光强变化。

这是因为激光光束中的光波振动方向几乎完全相同，而偏光片则能够选择性地将特定方向的光波透过，从而产生偏振现象。

三、偏振光在科学研究中的应用1. 光的偏振在光学研究中的应用光的偏振在光学研究中起到了重要的作用。

通过调整偏振光的方向和强度，可以研究物质的结构与性质。

例如，偏振光可以用来探测晶体的结晶方向和晶胞结构，从而帮助科学家揭开晶体的奥秘。

2. 偏振光在生物科学中的应用偏振光在生物科学中也有广泛的应用。

例如，通过对生物组织中的光的偏振特性的测量，可以获得生物样品的组织结构和成分信息。

这对于研究生物组织的形态变化、疾病诊断以及药物效果评价等方面具有重要的意义。

四、激光的偏振与应用激光是一种具有单一频率、高度聚焦和高度一致性的光束，其偏振特性在激光技术中起到了重要的作用。

1. 激光器产生的偏振激光激光器产生的激光光束通常是具有特定偏振方向的偏振激光。

不同类型的激光器可以产生不同偏振的激光光束，例如常见的纵模激光器和横模激光器通常产生的是偏振激光。

2. 激光的偏振调控与光学器件激光的偏振可以通过光学器件进行调控，例如偏振片、偏振器和波片等。

这些器件可以用来选择性地调整激光光束的偏振方向和偏振强度，以满足不同应用需求。

光的偏振现象与激光器光是一种电磁波，垂直传播的光波在特定的方向上会呈现出特殊的性质，这就是光的偏振现象。

光的偏振现象在很多领域都有应用，其中一个典型的应用就是激光技术。

激光器是一种产生和放大光波的装置，它利用光的偏振现象实现强度和方向受控的光束发射。

激光技术在科学研究、医学、工业等领域都有广泛的应用。

在激光器中，光的偏振现象发挥了重要的作用。

光的偏振现象是指光波传播方向上的电场振动方向，可以分为线偏振、圆偏振和不偏振三种。

其中，线偏振光是振动方向始终保持在一个平面内的光，而圆偏振光的振动方向会随时间呈现出一个圆周运动。

在激光器中，通常使用线偏振光。

激光器利用光的偏振现象实现高度定向和高度聚束的特性。

光线经过激光器内的透镜或偏振片等器件时，只有与其偏振方向相一致的光线才能透过或产生增强，其他偏振方向的光线则会被吸收或减弱。

通过适当调整器件的角度、镜片和折射率等参数，可以实现输出光束的调控。

光的偏振现象在医学领域有着重要的应用。

例如，激光手术中的光束需要被聚焦到非常小的区域，而光的偏振性可以使光束的传播方向更加准确和稳定。

此外，在显微镜、光学成像等医学设备中，光的偏振现象也被广泛应用，帮助观察和诊断。

在工业领域，激光器的光束也常常需要通过光纤传输。

而光纤的传输效率与光的偏振有关。

因为光纤对于不同偏振方向的光的折射率不同，如果光的偏振发生了变化，会导致光信号的损失和失真。

因此，保持光的偏振性对于光纤通信的稳定性和可靠性非常重要。

除了在激光器中的应用外，光的偏振现象还有许多其他的实际应用。

在光学器件和材料研究中，光的偏振性可以提供额外的信息，用于分析、测量和控制。

此外，在光电子学、通信、光学仪器等领域，光的偏振性的研究也具有重要的意义。

总结起来，光的偏振现象是光波传播方向上的电场振动方向，通过调控光的偏振性，可以实现光束的定向和控制，为激光技术提供了重要的基础。

在激光器中，光的偏振现象发挥着关键作用，帮助实现光束的聚焦、控制和调控。

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。

《光的偏振激光》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解光的偏振的基本观点，掌握偏振光的产生和检测方法。

2. 了解激光的基本性质和特点，理解激光的产生原理。

3. 学会利用偏振特性控制激光的传播方向和强度，掌握激光的应用。

二、教学重难点1. 教学重点：理解光的偏振特性，掌握偏振光的产生和检测方法。

2. 教学难点：如何将光的偏振特性与激光应用相结合，利用偏振特性控制激光的传播方向和强度。

三、教学准备1. 准备教学PPT和相关视频素材。

2. 准备实验器械，包括偏振片、检偏器、激光笔等。

3. 准备案例资料，包括激光在医学、工业、通信等领域的应用实例。

4. 设计教室互动环节，引导学生思考和讨论激光与偏振的关联性。

四、教学过程：本节课程的教学目标是让学生掌握光的偏振的基本观点和原理，理解激光的特点和应用，并能够在实际操作中应用这些知识。

以下是具体的教学过程：1. 引入：起首，通过一些平时生活中的例子引入光的偏振观点，例如雨后阳光下空气中的七色彩虹，以及眼镜片为何要选择偏振片等等。

引导学生思考这些现象背后的物理原理，激发他们的学习兴趣。

2. 观点讲解：接下来，详细诠释光的偏振观点，包括自然光和偏振光的区别，以及偏振片的作用。

通过实验和图片展示，帮助学生理解这些观点。

同时，介绍激光的产生原理和特点。

3. 实验操作：让学生亲手操作实验，观察偏振片对自然光和激光的影响。

通过实验，学生可以直观地看到偏振片对光的过滤作用，以及激光的特殊性质。

这个过程有助于加深学生对这些观点的理解。

4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让他们思考激光在平时生活中的应用，如激光打印机、激光测距仪等。

通过讨论，学生可以更好地了解激光的实际应用，并培养他们的思考和表达能力。

5. 教室总结：最后，教师进行教室总结，强调本节课的重点和难点，帮助学生梳理所学知识。

同时，鼓励学生在平时生活中多观察、多思考，将所学知识应用到实际生活中。

6. 课后作业：安置一些与光的偏振和激光相关的思考题，让学生在家中继续思考和探索。

《光的偏振激光》导学案一、学习目标1、理解光的偏振现象，知道偏振光和自然光的区别。

2、掌握偏振片的工作原理，了解偏振现象在生活中的应用。

3、理解激光的产生原理、特点和应用。

二、知识回顾1、光的干涉和衍射现象表明光具有波动性。

2、电磁波是横波，其电场强度和磁场强度的振动方向都与传播方向垂直。

三、光的偏振1、偏振现象（1）自然光：从普通光源直接发出的光，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。

（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。

2、偏振片（1）偏振片是一种由特殊材料制成的薄片，其只允许沿着某个特定方向振动的光通过。

（2）当自然光通过偏振片时，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能通过，从而得到偏振光。

3、偏振现象的应用（1）在摄影中，为了消除反射光的影响，可以使用偏振片来减弱水面或玻璃表面的反射光，使拍摄的景物更加清晰。

（2）在立体电影中，利用偏振光的原理，使观众戴上偏振眼镜，两只眼睛分别看到不同偏振方向的图像，从而产生立体感。

四、激光1、激光的产生（1）激光是原子受激辐射产生的光。

（2）处于激发态的原子在特定频率的光子的诱导下，会跃迁到较低的能级，并释放出与诱导光子频率相同、相位相同、偏振方向相同、传播方向相同的光子，从而实现光的放大。

2、激光的特点（1）方向性好：激光束的发散角很小，可以近似看作是平行光，能够传播很远的距离而不发散。

（2）单色性好：激光的频率单一，颜色纯。

（3）相干性好：激光具有很好的相干性，容易产生干涉现象。

（4）亮度高：激光的能量高度集中，亮度很高。

3、激光的应用（1）在通信领域，利用激光在光导纤维中传输信息，实现高速、大容量的通信。

（2）在医疗领域，激光可以用于手术、治疗近视、去除纹身等。

（3）在工业领域，激光可以用于切割、焊接、打孔等加工工艺。

（4）在科研领域，激光可以用于研究原子、分子的结构和性质。