光的偏振、激光 知识点
光的干涉衍射和偏振和激光
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。
光的偏振与衍射知识点总结
光的偏振与衍射知识点总结光的偏振和衍射是光学中的重要概念和现象，它们在许多领域中都有广泛的应用。
本文将对光的偏振和衍射的知识点进行总结和解析，帮助读者更好地理解和掌握这些内容。
一、光的偏振光的偏振是指光波振动方向的特性。
在自然光中，光波的振动方向是各向同性的，即在任意方向上都有振动。
而经过某些介质的作用后，光可以变成具有特定振动方向的偏振光。
光的偏振可以通过偏振镜或偏振片实现。
在偏振光中，光波的电场振动方向垂直于光传播的方向。
常见的偏振光有线偏振光和圆偏振光。
线偏振光的电场振动方向只在一个平面上，圆偏振光的电场振动方向则以圆轨迹旋转。
光的偏振在许多领域中都有应用，如光通信、偏振显微镜、液晶显示等。
它可以提供更好的光学性能和更高的图像分辨率。
二、光的衍射光的衍射是指光波通过障碍物或孔径后产生的干涉现象。
当光波通过孔径时，会发生弯曲和弯折，使得光波以某种方式传播并形成干涉图案。
光的衍射是光的波动性质的重要体现。
根据衍射的不同形态，可以将其分为菲涅尔衍射和弗朗宁衍射。
菲涅尔衍射是指光波通过不同孔径大小的圆形孔产生的衍射现象；弗朗宁衍射是指通过狭缝产生的衍射现象。
此外，光的衍射还包括单缝衍射、双缝衍射和衍射光栅等形式。
光的衍射在光学中有广泛的应用。
例如，通过光的衍射可以分析光波的频谱成分，用于光谱分析和光学检测。
此外，利用衍射现象还可以实现激光的调制与控制，应用于激光工程和光通信等领域。
三、偏振与衍射的关系光的偏振和衍射之间存在密切的关系。
当偏振光通过衍射物体时，衍射现象会影响光的偏振性质。
例如，当线偏振光通过狭缝时，由于衍射的作用，光的振动方向会发生变化。
这种现象又称为Huygens-Fresnel原理。
此外，还可以利用偏振光的偏振特性来控制光的衍射。
通过选择不同方向的偏振光，可以实现对衍射图案的调制和改变。
这一技术在激光显示、光存储等领域具有重要应用价值。
总结：光的偏振和衍射是光学中的重要知识点。
光的偏振是指光波振动方向的特性，可以通过偏振片实现。
光的衍射、偏振、色散、激光(基础篇)
光的衍射、偏振、色散、激光(基础篇)A．声波是纵波，光波是横波B．声波是机械波，光波是电磁波C．一般障碍物尺寸跟声波波长相近而比光波波长大得多D．声波必须通过介质传播，而光波可以在真空中传播5．关于衍射，下列说法中正确的是( )．A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B．双缝干涉中也存在着光的衍射现象C．一切波都很容易发生明显的衍射现象D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实速效基础演练6．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7．光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )．A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹8．光的颜色取决于( )．A．波长B．频率C．传播速度D．折射率9．如图所示一束白光通过三棱镜的光路图，其中正确的是( )．10．如图所示为双缝干涉实验得到的干涉条纹．(a)图为绿光进行实验时屏上观察到的条纹情况，α为中央条纹；(b)图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，α′为中央条纹，则以下说法中正确的是( )．A．(b)图可能是红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．(b)图可能是紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．(b)图可能是紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．(b)图可能是红光实验产生的条纹，表明红光波长较短11．以下说法中正确的是( )．A．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的色散现象B．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的干涉现象C．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果D．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜的上下两表面反射光叠加的结果12．某种色光在传播过程中，下面说法正确的是( )．A．当它的频率不发生改变时，一定是在同一种介质中传播B．当它的速度由小变大时，一定是从光疏介质进入光密介质C．当它的速度由小变大时，一定是从光密介质进入光疏介质D．当它的波长由长变短时，一定是从光疏介质进入光密介质13．关于激光，下列说法正确的是( )．A．激光是用人工方法激发出的一种特殊的光B．自然界中某些天然物体也可能发出激光C．激光可以像刀子一样切除肿瘤D．由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象14．根据激光亮度高、能量集中的特点，在医学上可以利用激光( )．A．杀菌消毒B．切除肿瘤C．透视人体D．“焊接”剥落的视网膜15．下列说法正确的是( )．A．激光可用于测距B．激光能量十分集中，只可用于加工金属材料C．外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D．激光可用于全息照相，有独特的特点16．用准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光，用于进行近视眼的治疗，用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短，效果好，无痛苦．关于这个治疗，以下说法中正确的是( )．A．近视眼是物体在眼球中成像在视网膜的前面，使人不能看清物体B．激光具有高度的方向性，可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D．激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削二、填空题17．霓虹是由空中的小水滴对日光的折射、色散、全反射的综合效应所形成的．通常可看到两道弓形彩带，里面一道叫虹，比较明亮；外面一道叫霓，较为暗淡，如图(a)所示．(1)虹是阳光在水滴内经二次折射、一次全反射形成的，如图(b)所示，从内到外色序的排列是_______；(2)霓是阳光在水滴内经二次折射、二次全反射形成的，如图(c)所示，从内到外色序的排列是_______．三、解答题18．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十万字的书，其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1 mm的宽度可以容纳650条轨道，这是应用了激光的什么特点? 【答案与解析】一、选择题1．【答案】D【解析】由干涉条纹和衍射条纹的特征可知D项正确．2．【答案】D【解析】干涉条纹间距均匀，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽，D项正确．3．【答案】D【解析】在刀片边缘有部分光绕过障碍物进入到阴影中去，从而看到影子的边缘模糊，D项正确．4．【答案】C【解析】声波的波长远大于光波的波长，因此声波比光波较容易发生明显的衍射现象．5．【答案】A、B【解析】干涉和衍射都是波叠加的结果，干涉中有衍射现象，衍射中也有干涉现象．当障碍物的尺寸远大于波长时，衍射现象不明显，因而形成影．但影的形成与衍射现象并不矛盾．6．【答案】A7．【答案】D8．【答案】B【解析】光的颜色由频率决定，色光从一种介质进入另一种介质时，f不变．9．【答案】D10．【答案】A【解析】由Lxd λ=△，△x越大表明λ越大，因此(b)图中实验光的波长一定是比绿光要长．11．【答案】B、D12．【答案】C、D13．【答案】A、C【解析】激光是用人工方法激发的一种特殊的光，它是可见光，A项正确，B项错误；激光具有方向性好、亮度高、能量强等特点，可以像刀子一样切除肿瘤；C项正确，激光是一种电磁波，只要是电磁波就能发生衍射现象，D项错误．14．【答案】B、D【解析】利用激光亮度高、能量集中的特点可以在医学上“焊接”剥落的视网膜，当作“光刀”切除肿瘤．15．【答案】A、C、D【解析】激光不仅可加工金属材料，也可以加工非金属材料，所以B项错误．A、C、D三项都属于激光的应用．16【答案】．A、B、D【解析】激光手术是物理技术用于临床医学的最新的成果，人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体相当于一个凸透镜，物体通过凸透镜成像在视网膜上，人就能看清楚物体．当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小，物体成像在视网膜的前面时，人们不能看清楚物体，这就是近视眼．激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，改变角膜的形状，使眼球中的凸透镜的焦距适当变大，物体经过角膜和晶状体后在视网膜上成像．二、填空题17．【答案】(1)紫到红(2)红到紫【解析】根据光的折射现象和色散知，太阳光经过水滴的光路图如图所示．所以(1)问正确答案是紫到红．同理可分析(2)的正确答案是红到紫．三、解答题18．【答案】平行度好【解析】激光的平行度好，激光可以会聚到很小的一点，由于会聚点很小，所以光盘记录信息的密度很高．第 11 页。
高中物理(人教版)精品讲义—光的偏振、激光
高中物理（人教版）精品讲义—光的偏振、激光课程标准课标解读1.观察振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。
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一些常见的光学现象。
3.知道激光与自然光的区别。
1.认识光的偏振现象，知道光是横波.2.知道偏振光和自然光的区别，了解偏振现象在生产与生活中的一些应用，如立体电影、液晶显示屏等．知识点01自然光和偏振光自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向(与起偏器透振方向一致)【即学即练1】下列关于偏振光的说法中正确的是() A．自然光就是偏振光B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D．单色光就是偏振光【答案】C【解析】自然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；只有沿着特定方向振动的光才是偏振光，所以选项C正确．知识点02激光的特点及其应用1.激光：激光是一种通过人工方法获得的一种频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光波。
2.激光的特点(1)“纯净”:激光的频率、相位、偏振方向、传播方向都相同，在实际应用中带来很多方便，如可以更好地完成干涉和衍射实验，广泛地应用于科学研究和生产生活中。
(2)平行度:激光的平行度好,能传播相当远的距离,可以用于精确的测距。
(3)亮度:激光的亮度高,可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,可以用于切割、焊接以及在坚硬材料上打孔等。
(4)激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息。
光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物。
【即学即练2】让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息经过处理后还原成声音和图象，这是利用激光的()A．平行度好，可以会聚到很小的一点上B．相干性好，可以很容易形成干涉图样C．亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量D．波长短，很容易发生明显的衍射现象【答案】A【解析】激光的特点之一是平行度好，它可以会聚到一个很小的点上，DVD、VCD、CD唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点，选项A正确，B、C、D错误．考法01光的偏振1.偏振片：偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着某个特定方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”。
光的偏振、激光
对于横波：狭缝与振动方向平行波能通过
狭缝与振动方向垂直波不能通过 对于纵波；无论狭缝如何波都能通过
（3）光波实验 偏振片:用特定材料制成，有一个特殊的方向（透振方 向），振动方向与透振方向平行时光才能通过。垂直不 能。 太阳光通过偏振片P，旋转P，光强不变。在后面再加偏振 片Q，当两偏振片透振方向平行，光强最大。垂直时光强 最弱，几乎为零 明
明 暗
(4)解释 自然光：在垂直于传播方向上沿一切方向振动且光强相 同的光 。 如太 阳、电灯发出的光。 偏振光：在垂直于传播方向上沿一个特定方向振动的光。 自然光通过起偏器P后变为偏振光。 偏振现象：横波只沿一个特定方向振动。 只有横波才发生偏振现象 2、光的偏振现象说明光是横波 3、光是电磁波，感光作用和生理作用主要由电场强度E 引起，E的振动称为光振动. 4、自然光以某方向射入两种介质界面使反射光与折射 光恰好垂直时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方，用于光纤通信 2、平行度好，可精确测距，聚焦读盘。 3、亮度高，能量高，可熔化和 焊接。
第四章 光的偏振知识点归纳
第四章光的偏振知识点归纳
1. 光的偏振概念
- 光的偏振是指光波在传播方向上的振动方式。
- 垂直于传播方向的振动称为横向电场，确定了光的偏振方向。
2. 光的偏振态
- 线偏振：光波只在一个平面上振动，偏振方向垂直于传播方向。
- 圆偏振：光波沿着一个圆轨迹振动，偏振方向沿传播方向旋转。
- 椭圆偏振：光波沿着一个椭圆轨迹振动，是线偏振和圆偏振
的组合。
3. 偏振器
- 偏振器是用于选择或限制特定偏振方向的光的器件。
- 偏振片是常用的偏振器，能够选择性地通过或阻止某个特定
方向的偏振光。
4. 偏振现象
- 偏振衍射：光通过狭缝或衍射光栅时，只允许某些偏振方向
的光传播。
- 偏振散射：非金属表面上的光被散射时，会发生偏振。
水平
偏振光被散射后变为垂直偏振光。
5. 光的偏振应用
- 光学仪器：偏振片在显微镜和摄影领域中被广泛使用。
- 3D影像：通过控制光的偏振状态，实现立体影像效果。
- 光通信：利用偏振保持光信号的传输质量和减少干扰。
6. 光的偏振研究
- 光的偏振是物理学和光学研究中的重要领域。
- 学者通过实验和理论研究，深入探索光的偏振现象和应用。
以上是第四章光的偏振知识点的简要归纳，希望对您有所帮助。
光的偏振知识点
光的偏振知识点光是一种电磁波，具有传播速度快、波长短、频率高等特点。
而光的偏振则是指光波在传播过程中，分子、原子或介质结构的作用下，沿特定方向振动的现象。
光的偏振知识点，即是关于光的偏振性质、偏振状态以及相关应用方面的知识。
一、光的偏振性质光的偏振性质指的是光波在传播过程中，只在一个特定的方向上振动。
常见的光偏振方式有线偏振、圆偏振和椭圆偏振。
1.线偏振：线偏振光是振动方向保持不变的光，光波在一个平面上振动。
线偏振光可以通过偏振片进行筛选，只允许特定方向的线偏振光通过。
2.圆偏振：圆偏振光是振动方向形成一个圆周的光，光波在传播过程中的振动方向呈现旋转。
圆偏振光可以用波片产生。
3.椭圆偏振：椭圆偏振光是振动方向沿椭圆轨迹变化的光，它可以看作是线偏振光和圆偏振光的叠加。
椭圆偏振光的振动方向和振幅都在变化。
二、产生光偏振的原因光波的偏振形式，与光波的产生以及传播介质的性质有关。
1.自然光的偏振：自然光是指无特定偏振方向的光。
它可以通过散射、发射和吸收等过程产生，并不具备特定的振动方向。
2.偏振片的作用：偏振片是由一系列有机分子或无机晶体构成，具有选择性地吸收特定方向上的光。
通过偏振片的作用，可以将自然光转化为线偏振或通过调节片的角度转化为圆偏振光。
3.介质的作用：某些介质具有选择性吸收不同方向上的光，影响光的偏振状态。
例如，光在水平方向传播时，会因为大气中悬浮的空气分子的散射作用而发生线偏振的变化。
三、光偏振的应用光的偏振性质在光学领域有着广泛的应用，其中包括以下几个方面：1.光学仪器：光的偏振性质在光学仪器中起到了至关重要的作用。
例如，光学显微镜中使用偏振器和分析器来观察样品的偏光图像。
偏振光的特定方向振动可以增强对细节的观察和分析。
2.偏振滤光器：偏振滤光器可以选择性地通过或阻挡特定方向上的光，广泛应用于摄影、光学实验以及液晶显示屏等领域。
3.光通信：光的偏振性质在光通信中起到了重要的作用。
通过使用系列偏振器和检测器，可以实现光信号的传输和接收。
光的偏振与激光
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。
光的偏振知识点总结
光的偏振知识点总结一、光的偏振基本原理光是一种电磁波，电场矢量和磁场矢量垂直传播的波动。
对于线偏振光，电场振动方向在光波传播方向上固定。
而对于圆偏振光，电场振动方向绕光波传播方向做圆周运动。
对于不偏振光，电场振动方向在任意方向上都有可能。
光的偏振现象可以通过偏振镜来实现。
偏振镜是由特殊材料制成的，可以选择性地吸收或者透过特定偏振方向的光波。
当自然光（不偏振光）通过偏振镜后，只有与偏振镜的透振方向一致的部分光线能通过，其余部分的光线则被吸收或者反射。
光的偏振还可以通过液晶材料来实现。
液晶是一种具有双折射性质的材料，可以通过改变电场的方向来控制光的偏振状态。
液晶显示屏就是利用液晶材料的偏振特性来实现显示的。
二、偏振光的产生光的偏振可以通过自然产生，也可以通过人工手段产生。
自然产生的偏振光包括天空中的天偏振光和大气中的日偏振光。
天偏振光是在天空中由于大气中的气溶胶、气体和颗粒对光的散射作用而产生的，这种光中的电场矢量在垂直于太阳光方向上有偏振现象。
而日偏振光则是太阳光穿过大气层时，水平方向上的光线被散射，结果是大气中呈现出垂直方向上的偏振现象。
人工产生的偏振光可以通过偏振片、偏振镜、波片、液晶材料等光学器件来实现。
偏振片和偏振镜是最基本的光学器件，可以通过选择性的吸收或者反射已经存在的光信号来产生偏振光。
波片是一种能够改变光的偏振状态的器件，可以将线偏振光转化为圆偏振光或者反之。
三、偏振光的特点偏振光具有一些独特的性质，这些性质对于理解光的偏振有重要的意义。
首先，偏振光的振动方向是固定的，与光波传播方向有特定的关系。
其次，偏振光的相位和振幅都具有特定的变化规律，这些规律可以通过偏振光的数学描述来表达。
最后，偏振光在传播过程中会与物质相互作用，这种相互作用会产生一些特殊的光学现象。
偏振光的振动方向可以通过偏振方向和偏振角度来描述。
偏振方向一般可以用水平方向和垂直方向来表示，而偏振角度则是指振动方向与偏振方向的夹角。
高中物理 光的衍射、偏振、色散、激光 (提纲、例题、练习、解析)
光的衍射、偏振、色散、激光【学习目标】1．了解光的衍射现象及观察方法． 2．理解光产生衍射的条件．3．知道几种不同衍射现象的图样．5．知道振动中的偏振现象，偏振是横波特有的性质． 6．明显偏振光和自然光的区别．7．知道光的偏振现象及偏振光的应用． 8．知道光的色散、光的颜色及光谱的概念． 9．理解薄膜干涉的原理并能解释一些现象．10．知道激光和自然光的区别． 11．了解激光的特点和应用．【要点梳理】 要点一、光的衍射 1．光的衍射现象当单色光通过很窄的缝或很小的孔时，光离开了直线路径，绕到障碍物的阴影里去，光所达到的范围会远远超过它沿直线传播所应照明的区域，形成明暗相间的条纹或光环． 2．产生明显衍射的条件障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射．对同样的障碍物，波长越长的光，衍射现象越明显；对某种波长的光，障碍物越小，衍射现象越明显．由于波长越长，衍射性越好，所以要观察到声波的衍射现象就比观察到光波的衍射现象容易得多． 3．三种衍射现象和图样特征 (1)单缝衍射． ①单缝衍射现象．如图所示，点光源S 发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿着直线传播，传播到光屏上的AB 区域；若缝足够窄，则光的传播不再沿直线传播，而是传到几何阴影区，在AA BB ''、区还出现亮暗相间的条纹，即发生衍射现象．要点诠释：衍射是波特有的一种现象，只是有的明显，有的不明显而已． ②图样特征．单缝衍射条纹分布是不均匀的，中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同：用单色光照射单缝时，光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹，中央条纹宽度大，亮度也大，如图所示，与干涉条纹有区别．用白光照射单缝时，中间是白色亮条纹，两边是彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，最远离中央的是红光．(2)圆孔衍射．①圆孔衍射的现象．如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙中所示的情形，无衍射现象发生；当挡板AB上的圆孔很小时，光屏上出现图丙中所示的衍射图样，出现亮、暗相间的圆环．②图样特征．衍射图样中，中央亮圆的亮度大，外面是亮、暗相间的圆环，但外围亮环的亮度小，用不同的光照射时所得图样也有所不同，如果用单色光照射时，中央为亮圆，外面是亮度越来越暗的亮环．如果用白光照射时，中央亮圆为白色，周围是彩色圆环．(3)圆板衍射．在1818年，法国物理学家菲涅耳提出波动理论时，著名的数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出圆板后面的中央应出现一个亮斑，这看起来是一个荒谬的结论，于是在同年，泊松在巴黎科学院宣称他推翻了菲涅耳的波动理论，并把这一结果当作菲涅耳的谬误提了出来但有人做了相应的实验，发现在圆板阴影的中央确实出现了一个亮斑，这充分证明了菲涅耳理论的正确性，后人把这个亮斑就叫泊松亮斑．小圆板衍射图样的中央有个亮斑——泊松亮斑，图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小．4．衍射光栅(1)构成：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．(2)特点：它产生的条纹分辨程度高，便于测量．(3)种类：⎧⎨⎩透射光栅反射光栅．5．衍射现象与干涉现象的比较种类项目 单缝衍射双缝干涉不同点产生条件 只要狭缝足够小，任何光都能发生频率相同的两列光波相遇叠加条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间不等 各相邻条纹等间距 亮度 中央条纹最亮，两边变暗清晰条纹，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹6．三种衍射图样的比较如图所示是光经狭缝、小孔、小圆屏产生的衍射图样的照片．由图可见：(1)光经不同形状的障碍物产生的衍射图样的形状是不同的． (2)衍射条纹的间距不等．(3)仔细比较乙图和丙图可以发现小孔衍射图样和小圆屏衍射图样的区别：①小圆屏衍射图样的中央有个亮斑——著名的“泊松亮斑”；②小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距随着半径的增大而减小，而圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大；③乙图背景是黑暗的，丙图背景是明亮的．要点二、光的偏振 1．光是横波光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，但不能由此确定光究竟是横波还是纵波．要点诠释：电磁波是横波，电磁波中的电场强度E 和磁感应强度B 都与波的传播方向垂直．既然光是电磁波，也应该是横波，光的作用主要是由其电场强度E 引起的． 2．偏振现象(1)狭缝对横波、纵波的影响：如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板，不管狭缝方向如何，纵波都能自由通过狭缝；对横波，只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时，横波才能毫无阻碍地通过狭缝；当狭缝的方向与质点的振动方向垂直时，横波就不能通过狭缝，这种现象叫做横波的偏振．如图所示．(2)横波独有的特征：偏振现象是横波所特有的，故利用偏振现象可判断一列波是横波或是纵波．(3)光的偏振现象说明光波是横波．3．自然光和偏振光(1)自然光：从普通光源直接发出的自然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏向哪一个方向．这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫自然光．自然光介绍：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着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。
13.光的偏振与激光
1、机械横波与纵波的区别 已经知道绳波是横波，如果在它的传播方向上放上 带有狭缝的木板，只要狭缝的方向跟绳的振动方向相同， 绳上的横波就可以毫无阻碍地传过去；如果把狭缝的方 向旋转90°，绳上的横波就不能通过了．
机 械 波 穿 过 狭 缝
2、横波的振动矢量垂直于波的传播方向 振动，振动矢量偏于某个特定方向的现象叫偏 振；纵波只能沿着波的传播方向振动，所以不 可能有偏振．
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 ---用偏振片 检验
通光方向 P
通
不通
3、偏振片：
• 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中的狭缝 对于机械波的作用一样．
• 现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的木 板，来做光学实验．
动画或演示实验
4、偏振现象：
• 当只有一块偏振片时，以光 的传播方向为轴旋转偏振片， 透射光的强度不变．
当两块偏振片的透振方向平 行时，透射光的强度最大， 但是，比通过一块偏振片时 要弱．
当两块偏振片的透振方向垂 直时，透射光的强度最弱， 几乎为零.
所以，光是播方向垂直的平面内，光振动可
沿任意方向。
自然光------光振动沿各个方向均匀分布
偏振光------光振动沿着特定的方向
1、光源直接发出的光------自然光 通常看到的绝大多数光-----偏振光
V
V
自然光
偏振光
2、自然光在反射和折射后成为偏振光
偏光镜头 立体电影
4、生物的生理机能与偏振光
人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆 虫的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支单 眼、两支复眼，每个复眼包含有6300个小眼，这些小眼 能根据太阳的偏光确定太阳的方位，然后以太阳为定向 标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引 到它所找到的花丛。
《光的偏振 激光》 导学案
《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。
高中物理选择性必修件光的偏振激光与全息照相
汇报人：XX
汇报时间：20XX-01-19
目录
• 光的偏振现象 • 激光原理与技术 • 全息照相技术 • 光的偏振、激光与全息照相关系 • 实验操作与数据分析 • 知识拓展与前沿动态
01
光的偏振现象
偏振光概念及产生条件
偏振光概念
光波是横波，它的振动矢量（即电场强度矢 量E或磁场强度矢量H）垂直于光的传播方 向。在垂直于传播方向的平面内，光矢量可 能有不同的振动方向，通常把光矢量端点在 空间描绘出的轨迹称为光振动方向的光振动 面。如果一束光的光振动面只限于某一固定 方向，则这束光称为平面偏振光或线偏振光 。
02
激光原理与技术
激光产生原理及特点
01
产生原理
02
特点
激光的产生基于受激辐射原理，通过外部能量激发原子或分子，使其 从高能级跃迁到低能级并发出相干光。
激光具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性强等特点，使得激光 在各个领域具有广泛的应用。
激光器类型与工作原理
固体激光器
利用固体材料作为工作物质，通过泵浦 源提供能量，实现粒子数反转并产生激 光。
参数；再现全息图需要使用与记录时相同的激光照射全息图并观察再现像。
全息照相技术应用领域
艺术领域
全息照相技术可以制作出具有真实感和立体感的 艺术品，如全息画、全息雕塑等。这些艺术品具 有独特的视觉效果和观赏价值。
医学领域
全息照相技术可以用于医学诊断和治疗。例如， 可以使用全息显微镜观察生物样本的微观结构； 还可以使用全息成像技术对病变组织进行无损检 测和诊断。
打开激光器，将物体放置在透镜前方，观察全息干板上的干涉条纹。
全息照相实验设计与操作
光的偏振和激光
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反 应
横波 （偏振现象）
纵波 （不会发生偏振现象）
自然光：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。（像太阳、电灯等）
偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着 一个特定的方向振动。
车灯
偏振光照明灯（专用于汽车夜行照明）是把偏振 光技术应用于照明技术上所发明的一种照明灯。它对 现有机动车辆车灯进行改造。把偏振片安装在现有的 机动车车灯的灯罩内，安装偏振片使其透振方向为从 垂直地面方向向司机右侧倾斜45度夹角，使所有机 动车辆夜行照明灯射出的灯光为左低右高(从司机角 度看)呈45度夹角的线偏振光。它和对方司机所戴偏 振光眼镜的透振方向正好呈90度角，避免对方司机 的视觉眩晕，以减少机动车辆夜间行驶时的交通事故 隐患。它适用于机动车辆在夜间照明和遂道、山洞等 处行驶照明时使用。属偏振光学照明领域。
未装偏振照明灯的情景
安装偏振照明灯的情景
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计算机
光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
亮度高 很大能量
打孔医疗手术
光的偏振现象知识点
光的偏振现象知识点光的偏振现象是物理学中一个重要的概念，它与光的传播方向和波动方式有关。
本文将介绍光的偏振现象的基本概念、产生原因以及相关应用，以便更好地理解和应用这一现象。
一、光的偏振现象的基本概念光的偏振现象是指光中的电磁波振动方向在空间中的特定方向上发生偏离的现象。
光波的振动方向可以分为无极化光、线性偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光四种类型。
1. 无极化光：无极化光是指光波的振动方向在任意方向上均匀分布，呈无规律分布。
这种光波可以通过介质中的散射、散射、非线性效应等过程产生。
2. 线性偏振光：线性偏振光是指光波的振动方向在空间中只沿着一个固定方向传播，表现为强度的最大值和最小值交替出现的现象。
这种光波可以通过偏振片或者通过某些特定的散射过程产生。
3. 圆偏振光：圆偏振光是指光波的振动方向随时间呈圆周运动的光波。
这种光波可以通过将线性偏振光经过一些旋转元件（如1/4波片或1/2波片）而形成。
4. 椭圆偏振光：椭圆偏振光是指光波的振动方向随时间呈椭圆运动的光波。
这种光波可以通过将线性偏振光经过旋转元件（如1/2波片）和相移元件（如1/4波片）得到。
二、光的偏振现象的产生原因光的偏振现象可以通过多种方式产生，其中包括：1. 透射：当光波从一个介质进入到具有不同折射率的介质中时，根据斯涅尔定律，光波的振动方向发生改变，导致光的偏振现象的产生。
2. 散射：当光波与介质中的微粒或分子发生碰撞并散射时，散射光的振动方向偏离初始方向，从而产生光的偏振现象。
3. 折射：当光波从一个介质进入到另一个介质中时，根据折射定律，光波的振动方向也会发生改变，使光的偏振现象出现。
4. 反射：当光波从一个介质的界面反射回来时，根据菲涅耳公式，反射光的振动方向与入射光的振动方向存在关系，从而产生光的偏振现象。
三、光的偏振现象的应用光的偏振现象在许多领域都有广泛的应用，下面将介绍几个常见的应用。
1. 光学仪器：光的偏振现象可以用于制造偏振片、偏振镜等光学元件，用于滤除或选择特定波段的偏振光，以及用于检测物体的形状、厚度等参数。
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第三讲光的偏振激光
一、知识点梳理
1、自然光和偏振光的定义
（1）光的偏振
偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。
①光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
各种电磁波中电场E的方向、磁场B
的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。
②光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光
振动。
③自然光。
太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含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，这种光叫自然光。
自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
光振动
垂直纸
光振动
在纸面
2、偏振光的产生方式：
（1）偏振光的理论意义
（2）应用：利用偏振滤光片摄影、观看立体电影等。
3、激光
（1）激光的定义：
（2）激光的特点及应用：
①频率单一；
②相干性好；
③平行度好（方向性好）；
④亮度高（能在很小空间、很短时问内集中很大的能量）。
二、精选例题
【例1】有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有（BD）
A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振
B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振
C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
解：机械能中的横波能发生偏振。
自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光。
本题应。
【例2】.下列有关光现象的说法中正确的是（AC ）A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄C．光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．光的偏振现象说明光是一种纵波
三、过关测试
1．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明（）
A．光是电磁波
B．光是一种横波
C．光是一种纵波
D．光是概率波
2．有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有（）
A．只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振
B．只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振
C．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
3、纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症等彻底根除。
在上述技术中，人们主要利用了激光的：（）
A、单色性
B、单向性
C、亮度高
D、粒子性
4、如图所示，人眼隔着起偏器B、A去看一只电灯泡S，一束透射光都看不到，那么，以下说法中哪些是正确的（）
A．使A和B同时转过90°，仍然一束光都看不到
B．单使B转过90°过程中，看到光先变亮再变暗
C．单使B转过90°过程中，看到光逐渐变亮
D．单使A转动时，始终看不到透射光
参考答案：
1、B
2、BD
3、BC
4、AC。