(学案)光的偏振激光.docx

光的偏振 激光 【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。 4．了解激光的特点及激光的应用。 【学习重难点】 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．知道光是横波及偏振在生产生活中的一些应用。 3．了解激光的特点及激光的应用。 【学习过程】 一、复习回顾 1．横波：_________________________________________________________。 2．纵波：_________________________________________________________。 3．光的干涉和衍射现象均说明_______________________________________。 4．机械波根据______________________________________，把波分为横波和纵波。 横波中各点的振动方向总与波的传播方向__________。纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在__________上。__________波有偏振现象。 猜想：光波是横波还是纵波呢？ 二、新课学习 （一）光的偏振 1．偏振片：_________________________________________________________。 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，包含着在垂直于_______方向上沿_______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_______传播方向的平面上，只沿着____________的方向振动的光。 【演示实验——自然光的偏振】 现象1：用一个起偏器观察自然光，偏振片是透明的，以光的传播方向为轴旋转P时，透射光强度___________。 现象2：加上检偏器Q，当Q的透振方向与P的透振方向________时，透射光强度最大。 现象3：以光传播方向为轴旋转时，透射光强度减弱。当Q与P透振方向________时，屏上最暗，光强几乎为零。 3．结论：偏振现象表明，光是一种_______波。 4．偏振光的形成： ①自然光通过__________后，得到偏振光。 ②自然光在介质表面反射时，________光和________光都是偏振光。 （二）偏振现象的应用 1．_____________________。 2．_____________________。 3．_____________________。 4．_____________________。 5．_____________________。 （三）激光的特点及其应用 1．普通光源（白炽灯、日光灯、高压水银灯）的发光过程为自发辐射。各原子自发辐射发出的光彼此独立，频率、振动方向、相位____________——为____________光。 2．激光及其产生 （1）概念：激光准确内涵是“__________________________________”。 （2）产生机理：________________________________________。 某些物质的原子中的粒子受光或电刺激，使低能级的原子变成高能级原子，在向低能态跃迁时辐射出相位、频率、方向等__________________的光，这种光叫做激光。 3．激光的发展史 1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。 1960年，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼发明了世界上第一台___________激光器。 1965年，第一台可产生大功率激光的器件——二氧化碳激光器诞生。 1967年，第一台X射线激光器研制成功。 4．激光的特点 ________________、_______________、_____________________。 5．激光的应用 （1）相干性应用：________________________________________________。 （2）平行度好：__________________________________________________。 （3）亮度高（能量高）：___________________________________________。 【课堂练习】 1．下列说法正确的是（ ） A．机械波都能产生偏振现象 B．光的偏振现象说明光是横波 C．自然光不能产生偏振，说明自然光是纵波 D．光波的感光作用和生理作用等主要是由磁感应强度B的振动引起的 答案：B 2．纵波不可能产生的现象是（ ） A．偏振现象 B．反射现象 C．折射现象 D．衍射现象 答案：A 3．如图所示，太阳光照射到两种介质的界面上。关于反射光和折射光，下列说法正确的是（ ） A．入射光、反射光、折射光都是偏振光 B．入射光是自然光，折射光、反射光是偏振光 C．反射光垂直于纸面振动，折射光在纸面内振动 D．反射光在纸面内振动，折射光垂直于纸面振动 答案：BC 4．对激光的认识，以下说法正确的是（ ） A．普通光源发出的光都是激光 B．激光是自然界普遍存在的一种光 C．激光是一种人工产生的相干光 D．激光已经深入到我们生活的各个方面 答案：CD 5．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过。如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（ ） A．透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零 B．透过的光强先增强，然后减弱到非零的最小值 C．透过的光强在整个过程中都增强 D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强 答案：A 6．夜间行车时，对面来车的车灯的强光刺眼会使司机看不清路况，因此两车交会前要交替灭灯，同时减速，这样很不方便。科学家设想，把每辆车前大灯罩玻璃换成偏振片，把车前挡风玻璃也设计一块偏振片，偏振片的透振方向一致，且都与水平面成45°角，如图所示，当夜晚行车时，就能避免对方灯光刺眼，且司机对自己车灯发出的光感觉和不加偏振片相同。试述其原理。 答案：相向运动的车偏振片透振方向互相垂直，彼此的挡风玻璃上的偏振片使对方车灯的偏振光不能通过，但能通过自己车灯的偏振光。 7．如图所示，将上一偏振片慢慢顺时针旋转，屏上的光的亮度开始逐渐________，当它转到90°时，屏上光亮度将最________（填“暗”或“亮”），继续转到180°时光由最________变为最________。如此每转90°，交替变化一次（设开始时上、下两偏振片平行且透振方向完全一致） 答案：变暗，暗，暗，亮 8．关于激光所具有的特点，下列说法中正确的是（ ） A．激光相干性好 B．激光平行度好 C．激光亮度高 D．激光易色散 答案：ABC 9．以下说法正确的是（ ） A．光纤通信利用了激光相干性好的特点 B．激光武器利用了激光亮度高的特点 C．激光写、读利用了激光亮度高的特点 D．激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点 答案：ABD 10．利用激光束来切割各种物质，是利用激光的（ ） A．相干性好的特点 B．方向性好，平行度高的特点 C．亮度高的特点 D．单色性好的特点 答案：C 11．2001年国家最高科学技术奖授予中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献，激光是一种电磁波，某种排版系统中激光频率为4×1014Hz，则该激光的波长为（ ） A．0.25μm B．0.50μm C．0.75μm D．1.33×106m 答案：C 12．以下说法正确的是（ ） ①光的偏振现象说明光是电磁波②紫外线是原子外层电子受激发产生的③泊松亮斑是一种光的衍射现象④原子自发辐射的光是激光 A．① B．②③ C．①②③④ D．①②③ 答案：B 5 / 5