4.6 光的偏振 激光 导学案-（2019）新人教版高中物理高二选择性必修第一册.rar

4.6 光的偏振光的偏振 激光激光【学习目标学习目标】1. 知道什么是偏振，理解只有横波才有偏振现象2. 了解偏振片的功能，理解自然光通过偏振片之后的现象和原因3. 了解自然光通过反射、折射后变为偏振光，能通过偏振现象的应用加强对偏振光的理解4. 了解激光的特点及应用【开启新探索开启新探索】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？【质疑提升质疑提升 1】1】偏振偏振要解立体电影的奥秘，就要从波的分类开始。回顾一下，什么是纵波、什么是横波？并在右侧的图中画出波的传播方向上某点 O 的振动方向（只需画出一个可能方向即可）。纵波：各点的 方向总与 方向 。横波：各点的 方向总与 方向 。从画图可知，已知波的传播方向，纵波中某点的振动方向是 确定的，横波中某点的振动方向是 确定的（选填“可以” 、 “不可以” ） 。1 什么是偏振现象？什么是偏振方向？ 偏振现象：不同的 ，即使传播方向相同，振动方向 是不同的。这个现象称为偏振现象。横波的振动方向称为 方向。 偏振现象是 波特有的现象，所以光的偏振不仅说明光是一种 ，而且还说明光是 波。2 我们通过绳波、弹簧波形象的理解一下：让他们分别通过带有狭缝的木板。绳波通过的狭缝与分别与振动方向平行、垂直放置，弹簧波通过相互垂直的狭缝。两波通过狭缝情况有怎样的不同？ 绳波： 弹簧波： 3 类似的方法研究光的偏振。我们可以用“偏振片”代替带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片有怎样的特性？ 偏振片：由 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 偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光 vv纵波 横波O O ，这个方向称作偏振片的 方向。 偏振片对光波的作用，类似于狭缝对机械波的作用。偏振片上 狭缝。（选填：有、没有）4 阅读 103 页的演示实验，观察课堂上的实验现象，实验现象说明什么？5 什么叫自然光？哪些光源发出的光是自然光？6 什么叫偏振光？怎样获得偏振光？7 举例说明偏振现象的应用？【质疑提升质疑提升 2】2】激光的特点及其应用激光的特点及其应用1.普通的两个独立光源发出的光为什么不会发生干涉？2.激光有哪些特点？对应又有哪些应用？【学以致用学以致用】1 如图所示，一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上最暗的是（） （偏振片上的箭头表示透振方向）ABCD2下列说法中正确的是（）A拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B偏振光的传播方向与振动方向不一定垂直C透过转动的偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的阳光，能感觉到明暗的变化D透过转动的偏振片观察阳光能感觉到明暗的变化3 关于激光，下列说法中正确的是（）A激光是自然界中某种物质直接发光产生的B激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉C用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到明暗相间的圆环D光盘上记录信息的轨道很密，是利用激光的相干性【核心素养提升核心素养提升】1下列说法中错误的是（）A光的偏振现象说明光波是横波B波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大D两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同2 如图所示，让太阳光通过遮光板 M 中的小孔 S ，在 M 的右方放一偏振片 P ，P 的右方再放一光屏 Q ，现以光的传播方向为轴逐渐旋转偏振片 P ，关于屏 Q 上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是( )A先变亮后变暗 B先变暗后变亮C亮度不变 D光先变暗后变亮，再变暗，再变亮3 如图所示，电灯 S 发出的光先后经过偏振片 A 和 B，人眼在图中 P 处迎着光入射的方向，看不到光亮，则（ ） A图中 a 是偏振光B图中 b 是自然光C将 B 转过 180将在 P 处看到光亮D将 A 转过 90将在 P 处看到光亮4如图所示，自炽灯的右侧依次平行放置偏振片 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( )AA、B 均不变 abPBASQPMSBA、B 均有变化CA 不变，B 有变化DA 有变化，B 不变5利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度 ，这一角度称为“旋光角”， 的值与糖溶液的浓度有关。将 的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了如图所示，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，则下列说法中正确的是（）到达 O 处光的强度会有减弱到达 O 处光的强度不会减弱将偏振片 B 转动一个角度，使得 O 处光的强度最大，偏振片 B 转过的角度等于 将偏振片 A 转动一个角度，使得 O 处光的强度最大，偏振片 A 转过的角度等于 ABCD6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阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有起偏器的作用B阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有检偏器的作用C阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有起偏器的作用D阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有检偏器的作用7 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光的折射现象C光的全反射现象 D光的偏振现象8 下列说法正确的是（）A光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射B地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离地球C拍摄玻璃橱窗内的物体时，在镜头前可以加装一个偏振片以加强反射光的强度D牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越小9 在激光的伤害中，以机体中眼睛的伤害最为严重。激光聚于感光细胞时，产生过量热量而引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤，一旦损伤以后就会造成眼睛的永久失明，激光对眼睛的危害如此之大的主要原因是（）A单色性好B高能量C相干性好D平行度好10激光的诞生是一件大事，它使得人类获得了极其理想的、自然界中不存在的光源。下列激光的特性及其应用，正确的是（）A医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性B实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光的平行度好C激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的相干性D激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高4.6 光的偏振 激光【学习目标】1. 知道什么是偏振，理解只有横波才有偏振现象2. 了解偏振片的功能，理解自然光通过偏振片之后的现象和原因3. 了解自然光通过反射、折射后变为偏振光，能通过偏振现象的应用加强对偏振光的理解4. 了解激光的特点及应用【开启新探索】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？【质疑提升 1】偏振要解立体电影的奥秘，就要从波的分类开始。回顾一下，什么是纵波、什么是横波？并在右侧的图中画出波的传播方向上某点 O 的振动方向（只需画出一个可能方向即可）。纵波：各点的 方向总与 方向 。横波：各点的 方向总与 方向 。从画图可知，已知波的传播方向，纵波中某点的振动方向是 确定的，横波中某点的振动方向是 确定的（选填“可以” 、 “不可以” ） 。1 什么是偏振现象？什么是偏振方向？ 偏振现象：不同的 ，即使传播方向相同，振动方向 是不同的。这个现象称为偏振现象。横波的振动方向称为 方向。 偏振现象是 波特有的现象，所以光的偏振不仅说明光是一种 ，而且还说明光是 波。2 我们通过绳波、弹簧波形象的理解一下：让他们分别通过带有狭缝的木板。绳波通过的狭缝与分别与振动方向平行、垂直放置，弹簧波通过相互垂直的狭缝。两波通过狭缝情况有怎样的不同？ 绳波： 弹簧波： 3 类似的方法研究光的偏振。我们可以用“偏振片”代替带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片有怎样的特性？ 偏振片：由 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 偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光 vv纵波 横波O O ，这个方向称作偏振片的 方向。 偏振片对光波的作用，类似于狭缝对机械波的作用。偏振片上 狭缝。（选填：有、没有）4 阅读 103 页的演示实验，观察课堂上的实验现象，实验现象说明什么？5 什么叫自然光？哪些光源发出的光是自然光？6 什么叫偏振光？怎样获得偏振光？7 举例说明偏振现象的应用？【质疑提升 2】激光的特点及其应用1.普通的两个独立光源发出的光为什么不会发生干涉？2.激光有哪些特点？对应又有哪些应用？【学以致用】1 如图所示，一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上最暗的是（） （偏振片上的箭头表示透振方向）ABCD2下列说法中正确的是（）A拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B偏振光的传播方向与振动方向不一定垂直C透过转动的偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的阳光，能感觉到明暗的变化D透过转动的偏振片观察阳光能感觉到明暗的变化3 关于激光，下列说法中正确的是（）A激光是自然界中某种物质直接发光产生的B激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉C用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到明暗相间的圆环D光盘上记录信息的轨道很密，是利用激光的相干性【核心素养提升】1下列说法中错误的是（）A光的偏振现象说明光波是横波B波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大D两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同2 如图所示，让太阳光通过遮光板 M 中的小孔 S ，在 M 的右方放一偏振片 P ，P 的右方再放一光屏 Q ，现以光的传播方向为轴逐渐旋转偏振片 P ，关于屏 Q 上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是( )A先变亮后变暗 B先变暗后变亮C亮度不变 D光先变暗后变亮，再变暗，再变亮3 如图所示，电灯 S 发出的光先后经过偏振片 A 和 B，人眼在图中 P 处迎着光入射的方向，看不到光亮，则（ ） A图中 a 是偏振光B图中 b 是自然光C将 B 转过 180将在 P 处看到光亮D将 A 转过 90将在 P 处看到光亮4如图所示，自炽灯的右侧依次平行放置偏振片 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( )AA、B 均不变 abPBASQPMSBA、B 均有变化CA 不变，B 有变化DA 有变化，B 不变5利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度 ，这一角度称为“旋光角”， 的值与糖溶液的浓度有关。将 的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了如图所示，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，则下列说法中正确的是（）到达 O 处光的强度会有减弱到达 O 处光的强度不会减弱将偏振片 B 转动一个角度，使得 O 处光的强度最大，偏振片 B 转过的角度等于 将偏振片 A 转动一个角度，使得 O 处光的强度最大，偏振片 A 转过的角度等于 ABCD6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阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有起偏器的作用B阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有检偏器的作用C阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有起偏器的作用D阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有检偏器的作用7 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光的折射现象C光的全反射现象 D光的偏振现象8 下列说法正确的是（）A光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射B地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离地球C拍摄玻璃橱窗内的物体时，在镜头前可以加装一个偏振片以加强反射光的强度D牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越小9 在激光的伤害中，以机体中眼睛的伤害最为严重。激光聚于感光细胞时，产生过量热量而引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤，一旦损伤以后就会造成眼睛的永久失明，激光对眼睛的危害如此之大的主要原因是（）A单色性好B高能量C相干性好D平行度好10激光的诞生是一件大事，它使得人类获得了极其理想的、自然界中不存在的光源。下列激光的特性及其应用，正确的是（）A医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性B实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光的平行度好C激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的相干性D激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高