《光的偏振激光》课件人教.ppt

1、4.6 光的偏振光的偏振 激光激光（第一课时）引入：在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在同在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上。一直线上。在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向，在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向，但不同的横波，振动方向可以不同但不同的横波，振动方向可以不同 例如：一列横波沿水平方向传播，质点在竖直平例如：一列横波沿水平方向传播，质点在竖直平面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着左右面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振动当方向振动，也可能沿着任何其他方向振动当然，对于一个确定的横波，它的振动方向是确然，对于一个确定的横波

2、，它的振动方向是确定的定的实验：取一根软绳，一端固取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软端上下抖动，就在软绳上形成一列横波绳上形成一列横波.现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）如果狭缝与振动方向垂直，的另一侧（图甲）如果狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，则

3、无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波成纵波，则无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（如下都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（如下图）图）横波只沿着某一个特定的方向振动，称横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振只有横波才有偏振现象为波的偏振只有横波才有偏振现象受上面实验的启发，我们可以利用类似的受上面实验的启发，我们可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波实验来判断光波是横波还是纵波 一一.光的偏振光的偏振:1.1.太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着太阳、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在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个

4、方向振动的光波的强光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同这种光叫做度都相同这种光叫做自然光自然光 .2.偏振片偏振片:偏振片由特定的材料制成，它上面有一个偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片偏振片对光波的作用就像上图偏振片偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样中的狭缝对于机械波的作用一样3.3.实验现象实验现象:(1)(1)当只有一块偏振片时，以当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变

5、片，透射光的强度不变(2)(2)当两块偏振片的透振方向当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时但是，比通过一块偏振片时要弱要弱(3)(3)当两块偏振片的透振方向当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零几乎为零.4.4.偏振光偏振光:自然光通过第一个偏振片（叫做自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过也就的透振方向一致的光波才能通过也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向

6、的平面上，只沿着一个特直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动这种光叫做定的方向振动这种光叫做偏振光偏振光5.光的偏振的规律光的偏振的规律:（1）通过第一个偏振片（称为）通过第一个偏振片（称为起偏器起偏器）的偏振）的偏振光再通过第二个偏振片（称为光再通过第二个偏振片（称为检偏器检偏器）时，如）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大方向平行，透射光的强度最大（2）如果两个偏振片的透振方向垂直，那如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的

7、振动方向跟第二个偏振片么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零个偏振片，透射光的强度为零 结论：光是一种横波结论：光是一种横波 3涉及弹簧的临界问题(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒师这就是速度、路程和时间的关系式即速度的公式5核反应遵循电荷数守恒近视眼和远视眼的矫正与学生生活息息相关，应用的物理知识比较多，而要解决这些问题，学生必须了解眼睛成像原理和调节作用，以及近视眼远视眼的成因，所以本节课的重难点是：2电磁波的接收在光的干涉、衍射中，要注意光的波长，像双缝干涉中，通常是指光在真空(空

8、气)中的波长，若装置处于其他介质中，就应取光在介质中的波长又如薄膜干涉、增透膜等，也应为在这种介质中的波长根据本节课的特点设计如下作业：生它们都在做机械运动(3)位移不变：爆炸的时间极短，因而作用过程中物体运动的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆炸后仍然从爆炸时的位置以新的动量开始运动图象名称图线形状由图线直接(间接)(1)弹性碰撞(2)月球绕地球运动的周期T.爱因斯坦质能方程Emc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小m，这就是质量亏损由质量亏损可求出释放的核能Emc2.自然光射到两种介质的界面上，如果光入射自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹

9、的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是角恰好是90，这时，反射光和折射光就，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直都是偏振的，并且偏振方向互相垂直二二.自然光变成自然光变成偏振光的其他方式：偏振光的其他方式：（1）在摄影中的应用：在镜头前安装一片）在摄影中的应用：在镜头前安装一片偏振滤光片，可以减弱进入镜头的反射光。偏振滤光片，可以减弱进入镜头的反射光。（2）电子表的液晶显示屏：在两块透振方）电子表的液晶显示屏：在两块透振方向垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，可向垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，可以控制光线显示数字。以控制光线显示数字。（3）夜晚行车时，车灯眩光的消除用的就

10、）夜晚行车时，车灯眩光的消除用的就是光的偏振原理。是光的偏振原理。（4）立体电影也利用了光的偏振原理。）立体电影也利用了光的偏振原理。三三.偏振现象的应用：偏振现象的应用：4.6 光的偏振光的偏振 激光激光（第二课时）（第二课时）激光作为一种人造光源在激光作为一种人造光源在科研科研、通讯、通讯、工业生产工业生产、军事科技军事科技等领域都有着广泛应用等领域都有着广泛应用，如激光干涉仪、激光切割机、激光炮等。，如激光干涉仪、激光切割机、激光炮等。激光的应用如此广泛，激光到底具有哪些特激光的应用如此广泛，激光到底具有哪些特性？性？17一一.激光的产生激光的产生:激光是原子受激辐射产生的光，发光的方激

11、光是原子受激辐射产生的光，发光的方向、频率、偏振方向均相同向、频率、偏振方向均相同，两列相，两列相同激光相遇可以发生干涉同激光相遇可以发生干涉。激光是人。激光是人工产生的相干光。工产生的相干光。18特点特点性质性质应用应用相干相干性性激光具有频率激光具有频率单一单一、相位差、相位差恒定恒定、偏振方向、偏振方向相同相同的特的特点，是人工产生的相干光，点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性具有高度的相干性光纤通信光纤通信平行平行度度激光的激光的平行度平行度非常好，传播非常好，传播很远很远的距离仍能保持一定的的距离仍能保持一定的强度强度精确的精确的测距测距；读取光盘；读取光盘上记录的上记录的信息信

12、息等等高亮高亮度度它可以在很小的它可以在很小的范围范围和很短和很短的的时间时间内集中很大的内集中很大的能量能量用激光束切割用激光束切割、焊接、焊接、医学上可以用激光做医学上可以用激光做“光光刀刀”；激发核反应等；激发核反应等二二.激光的特点及应用激光的特点及应用:1/1/2023191与普通照相技术的比较与普通照相技术的比较:普通照相技术所记录的普通照相技术所记录的只是光波的只是光波的能量强弱能量强弱信息，而全息照相技术还记录信息，而全息照相技术还记录了光波的了光波的相位相位信息。信息。2原理原理:全息照相的拍摄利用了光的全息照相的拍摄利用了光的干涉干涉原理，同原理，同一束激光被分为两部分，一

13、部分直接照射到底片上一束激光被分为两部分，一部分直接照射到底片上(称为称为参考光参考光)另一部分通过被拍摄物反射后再到达另一部分通过被拍摄物反射后再到达底片底片(称为称为物光物光)。使。使参考光参考光和和物光物光在底片上相遇，在底片上相遇，发生发生干涉干涉，形成复杂的干涉条纹。底片上某点的明，形成复杂的干涉条纹。底片上某点的明暗程度反映了两束光暗程度反映了两束光叠加叠加后到达这点时光波的后到达这点时光波的强弱强弱。这要求参考光和物光必须具有很高的这要求参考光和物光必须具有很高的相干相干性。性。三全息照相三全息照相:20质子和电子考点五实验：验证动量守恒定律探究式教学过程，培养学生能力(3)速度

14、要合理15(8分)两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为Ta；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为Tb，设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且Ta Tb1 4，行星A和行星B的半径之比RA RB1 2，求：(2)构成系统的两物体原来静止，因相互作用而反向运动24届奥运会万米赛片断3半衰期解析(1)设月球质量为m，卫星质量为m，月球的半径为Rm，对于绕月球表面飞行的卫星，由万有引力提供向心力有(2)“动尺缩短”是沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些，在垂直于运动方向上的长度没有变化1爆炸的特点熟练运用类比法(1)在动量守恒方程中，各质量都可用质量数表示3相对

15、论质能关系1定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量教学方法2实验方案注意事项：利用公式计算液体压强时，一定要统一单位，即用千克米3，h用米，g的单位是牛千克，计算出的压强单位是帕斯卡。同时要理解公式中的h是深度，即液体内某处到液面的距离，而不是该处到底部的距离。教学难点：考点二动量守恒定律与碰撞(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)；(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性饱和光电流：Im(电流的最大值)(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)；核力是短程力，作用范围在1.51015 m之内；(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)；5核反应遵循电荷数守恒21