第5章 第3节 光的偏振+第4节 激光与全息照相

第3节光的偏振
第4节激光与全息照相
光的偏振
１。

偏振现象
(1)光的干涉和衍射现象表明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波、
(2)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,在垂直于传播方向的平面内,光波可沿任何方向振动,光振动在平面内的分布是大致均匀的,因此不显示偏振性,如此的光叫做自然光、
(3)偏振光:自然光垂直透过某一偏振片后,其振动方向沿着偏振片的透光方向,如此的光称为偏振光、
(4)偏振:横波只沿着某一个特定的方向振动的现象、
(5)起偏器和检偏器
用于获得偏振光的偏振片叫起偏器,用于检查通过起偏器的光是不是偏振光的偏振片叫检偏器、
2、偏振现象在生产生活中的应用
偏振现象的主要应用有偏振镜、立体电影、地震预报等、
[再判断］
１、自然光是偏振光、(×)
2、光的偏振现象说明光是横波、(√)
3。

立体电影应用了光的偏振现象、(√)
[后考虑］
如图5-3、１所示分别为自然光和偏振光的传播方向与振动方向之间关系的示意图,请问自然光与偏振光的主要区别是什么?
图5-3。

１
【提示】在垂直于传播方向的平面内,自然光沿所有方向振动,偏振光沿某一特定方向振动、
[核心点击］
1。

偏振现象
关于横波通过狭缝的情况,只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时,横波才能无阻碍地通过狭缝,而当狭缝的方向与横波质点的振动方向垂直时,横波不能通过狭缝,说明偏振是横波特有的现象、
2、自然光与偏振光的区别
迎着入射光方向,看不到光亮,则()
图5。

3-2
A。

图中a光为偏振光
B、图中b光为偏振光
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
E、以SP为轴将A转过90°后,在P处将看到光亮
【解析】该题考查了对自然光、偏振光的特点的认识、自然光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、从电灯直截了当发出的光为自然光,则A错、它通过偏振片A后,变为偏振光,则B 对、设通过A的光沿竖直方向振动,当偏振片Ｂ只能通过沿水平方向振动的偏振光时,则Ｐ点无光亮、将B转过180°后,Ｐ处仍无光亮,即C错、若将B转过９0°,则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片,则偏振光能通过B,即在P处有光亮,D对、同理可知E对、
【答案】BDＥ
2、实验证明让一束太阳光入射到平静的水面上,假如入射角合适,其反射光线和折射光线是互相垂直的,且偏振方向也是互相垂直的偏振光、已知水的折射率为1。

33,则这一入射角为多少？
【导学号:78510063】【解析】设入射角为θ１,折射角为θ２,反射角为θ′1。

由光的反射定律知θ′１=θ1;由光的折射定律得n＝错误!,由题给条件知θ1＋θ２=90 °,故有sｉnθ2＝siｎ(9０°-θ1)＝cｏｓθ1,ｎ=错误!＝tａn θ1,θ1=aｒｃtaｎ1。

３3=53°、【答案】５3°
1、偏振片是由特定的材料制成的,每个偏振片都有一个特定的方向,这个方向叫做“透振方向”,只有沿透振方向振动的光才能通过偏振片。

2、偏振片上的“狭缝”表示透振方向,而不是真实狭缝、
3、光的偏振现象说明光是一种横波、
4、自然光透过偏振片能够变成偏振光、
5、当偏振片的偏振方向与光的偏振方向夹角不同时,透过偏振片的光的强度不同、
激光与全息照相
1、激光的特性及应用
特点
(与普通光相比)
特点内容应用
单色性好相干性好频率单一,位相差恒定,易发生
干涉现象,可象无线电波一样
调制
激光全息照相、光
纤通信、光的干涉
方向性好激光的方向性特别好,是一束
几乎不发散的平行光,能够会
聚到特别小的点上
测距和跟踪目标、
CD唱片、计算机
光盘
亮度高激光能在特别小的空间、特别
短的时间内集中特别大的能
量
“光刀”、激发核
反应
(１)原理:全息照相的拍摄利用了光的干涉原理,使参考光和物光在底片上相遇,发生干涉,形成复杂的干涉条纹、这要求参考光和物光必须具有特别高的相干
性。

(2)观察全息照片时要用激光照射照片,从另一侧面观察、
[再判断］
1、激光是人工产生的相干光,其单色性好、相干性好。

(√)
２、探照灯的光束就是激光。

(×)
３、全息照相是利用激光单色性好的特点,发生干涉、(√)
[后考虑]
在演示双缝干涉的实验时,常用激光做光源,这主要是应用激光的什么特征？
【提示】应用了激光单色性好的特性、
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１、激光的产生:激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,两列相同激光相遇能够发生干涉、激光是人工产生的相干光、２、激光的特点
(１)激光是人工产生的相干光,其单色性好,相干性好、
激光的频率单一,相干性特别好,颜色特别纯、用激光做衍射、干涉实验,效果特别好、
(2)激光的平行度好、从激光器发出的激光具有极好的平行性,几乎是一束方向不变、发散角特别小的平行光、传播几千米后,激光斑扩展范围只是几厘米,而探照灯的光束能扩展到几十米范围、
(3)亮度高。

激光能够在特别小的空间和特别短的时间内集中特别大的能量、
3、关于激光的认识,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、激光差不多深入我们生活的各个方面
E、激光具有单色性好、方向性好、亮度高的特点
【解析】普通光源不能产生激光,A错误;激光要通过人工控制才能产生,Ｂ错误,C正确;激光具有单色性好、方向性好、亮度高的特点,已深入我们生活各
个方面,D、Ｅ正确、
【答案】CDＥ
4、应用激光平行性好的特性,能够精确地测量距离。

对准目标发射一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲与收到反射脉冲的时间间隔,就能够求出激光器到目标的距离、若在地球上向月球发射一个激光脉冲,测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2。

５6 s,求月球到地球的距离大约是多少？
【解析】真空中的光速c=３。

０×10８m/s,
从发射脉冲到收到反射脉冲所用时间t＝2、56 s,月球与地球距离为:
l＝＼ｆ(1,2)cｔ＝＼f(１,2)×3、0×1０8×2、5６m＝3、84×10５ｋｍ【答案】3、84×105ｋm
激光的特点
１、激光首先是光,激光遵循光的一切规律,如折射、反射、衍射、干涉等、
2、激光是一种新型光源,具有一般光源所不具备的特点,如单色性好、方向性强、亮度高等、
3、针对激光的每一个特点,都有特别多方面的应用。