光的偏振 激光
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。
4.6光的偏振激光教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
错题订正：
针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。
（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）
知识拓展：
介绍与激光内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华：
2.设计具体的教学活动
为了促进学生的参与和互动，我将设计以下教学活动：
（1）实验观察：让学生利用实验器材观察光的偏振现象，亲自动手操作，加深对偏振原理的理解。
（2）角色扮演：分组让学生扮演不同角色，如研究者、教师助理等，共同探讨光的偏振和激光的应用，提高学生的合作能力。
（3）游戏设计：设计一些与光的偏振和激光相关的游戏，如“激光传递”、“偏振光连连看”等，激发学生的学习兴趣。
教学内容
本节课的教学内容来自人教版（2019）选择性必修第一册物理教材，章节为4.6“光的偏振激光”。本节内容主要包括以下几个部分：
1.光的偏振现象：通过实验观察光的偏振现象，让学生了解偏振光的特点和性质。
2.偏振光的产生：讲解偏振光的产生原理，引导学生理解自然光和偏振光之间的关系。
3.偏振光的表示：介绍偏振光的表示方法，让学生掌握偏振光的方向和振动性质的表示。
4.6光的偏振激光教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
4.6光的偏振激光教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册
4.6 光的偏振 激光
例2、对于光的偏振，下列说过偏振片后成为偏振光 C．偏振光不能再通过偏振片 D．如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直，偏振 光不能透过偏振片
4、偏振光的获取 问题： 如何从普通光源中取得偏振光呢？ 方法： （1）偏振片法 （2）反射折射法
请提出你的 设计方案
立体电影
为什么液晶屏前要加偏振片
四、激光及其产生
激光的发展史
1、1916年爱因斯坦在玻尔能级理论基础上提出辐射的量子理论，是 产生激光的基本原理。 2、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。 3、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 明了世界上第一台红宝石激光器。 4、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。 5、1967年，第一台Ｘ射线激光器研制成功。
P
光的偏振现象并不罕见。除了从光源（如太阳、电灯等） 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。
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角恰好是90°，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。
光振动垂直于纸面
光振动在纸面内
三、偏振现象的应用
的笔画处不透光，则关于该显示屏，下列说法正确的是(AC )
A．上下两个偏振片的透振方向互相垂直 B．上下两个偏振片的透振方向互相平行 C．笔画处为透明电极，因此加上电压时变为不透明的 D．笔画处没有电极，其余部分为透明电极
5、(多选)旋光仪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θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有 关。将θ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( )
22人教版高中物理新教材选择性必修第一册--第6节 光的偏振 激光
第6节光的偏振激光课标解读课标要求素养要求1.观察光的偏振现象,知道其产生的原因,知道其在生产生活中的应用。
2.知道光是横波。
3.通过实验，了解激光的特性。
能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
1.物理观念:通过实验,认识偏振现象,知道只有横波才有偏振现象;了解激光的特点。
2.科学态度与责任:了解偏振光和自然光的区别,能列举实例阐述激光的三个特性。
自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一偏振现象不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的，这个现象称为“偏振现象”①。
要点二激光1960年，美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了频率相同、相位差恒定、振动方向一致②的光波，这就是激光。
自主思考①（1）自然光和偏振光的主要区别是什么？（2）自然光经水面反射的光一定是偏振光吗？答案：提示（1）在垂直于传播方向的平面内，自然光沿一切方向振动，偏振光沿某一特定方向振动。
（2）自然光经水面反射和折射的光都是偏振光。
②（1）利用激光测量地球到月球的距离，应用了激光哪方面的特点？（2）什么是激光的“纯净”性？这一性质有何作用？答案：提示（1）应用了激光平行度好的特点。
（2）“纯净”性是指频率、相位、偏振以及传播方向等性质完全相同。
利用这个特点，双缝干涉实验和衍射实验用激光比用自然光更容易完成。
可以用来传递信息。
名师点睛1.光的偏振现象说明光波属于横波。
2.太阳以及日光灯、发光二极管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光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
这种光是自然光。
3.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。
这种光叫作偏振光。
4.激光可以进行光纤通信是利用了激光纯净的特性。
互动探究·关键能力探究点一光的偏振情境探究1.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。
根据你所学的物理知识，能不能提出一种解决方法？答案：提示将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，这样自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。
高中物理光的偏振 激光课后习题答案
高中物理光的偏振激光课后习题答案1.什么是光的偏振现象？光的偏振现象对认识光的本性有什么意义？解析：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光叫作偏振光，偏振光只能通过偏振方向与它振动方向相同的偏振片的现象叫做光的偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波。
从光的偏振概念来分析,偏振现象是横波独有的现象，纵波不会发生偏振现象。
2.市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。
为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验，做哪些检测？解析：两者的目的都是减少通光量，但普通带色玻璃改变了物体的颜色，而偏振片不会，并且会使看到的景物色彩柔和。
安装镜片时，两镜片的透振方向应相互垂直。
利用偏振镜片可以检验光波是不是横波，也可以检测某一光波是不是偏振光。
比如检测镜面的反射光、玻璃的折射光是不是偏振光。
3.激光是相干光源。
根据激光的这个特点，可以将激光应用在哪些方面？解析：可以将激光应用在检查物体表面平整度和全息照相等方面。
4．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十多万字的书，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 的宽度至少可以容纳 650 条轨道。
这是应用了激光的什么特性？解析：利用了激光的平行度好的特点。
5．激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。
例如一台红宝石巨脉冲激光器，激光束的发散角只有 10-3 rad，在垂直于激光束的平面上，平均每平方厘米面积的功率达到 109 W。
激光的这一特性有哪些应用价值？请你举例说明。
解析：可以利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔。
医学上可以用激光刀作为“光刀”来切开皮肤、切割肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。
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”。
高中物理人教必修一(教案)光的偏振 激光
光的偏振激光【教学目标】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。
【教学重难点】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。
【教学过程】一、复习提问、新课导入（复习横波和纵波的概念）师：请同学们回忆一下机械波一节内容，举例说说什么是横波？什么是纵波？生：振动方向和传播方向垂直的波叫横波，抖动水平软绳时产生的波就是横波，振动方向和传播方向一致的波叫纵波，像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波。
师：通过前几节课的学习，我们知道光具有波动性，那么光波究竟是横波还是纵波呢？这节课我们要学习的偏振现象，可以说明光是横波。
二、新课教学（一）偏振师：我们先通过一个实验来看看怎么判断一种波是横波还是纵波。
【演示一】介绍课本上装置，教师演示，引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况，看波能否通过狭缝传到木板的另一侧。
师：请一位同学来表述一下看到的现象。
生：对绳上形成的横波，当狭缝与振动方向一致时，波不受阻碍，能通过狭缝，而当狭缝与振动方向垂直时，波被狭缝挡住，不能通过狭缝传到木板另一端，对弹簧上形成的纵波，无论狭缝怎样放置，弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧。
师：表达得不错，还有同学要补充吗？生：在绳上横波传播过程中，当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时，有部分振动能通过狭缝。
师：很好。
横波的这种现象称为偏振现象，大家看到，纵波不会发生偏振现象，根据是否能发生偏振，我们可以判断一个机械波是横波还是纵波。
虽然这种方法对判断机械波并非必要，但我们可以借助这种方法来判断光波是横波还是纵波。
（二）光的偏振【演示二】（教师介绍装置，强调起偏器P和检偏器Q的作用，演示同时引导学生认真观察随着检偏器Q的转动屏上光照强度的变化）师：请大家看这个薄片，它在我们这个演示实验中的作用与前面的带有狭缝的木板类似，它上面有一个特殊的方向称透振方向，只有振动方向与透振方向平行的光波才能透过偏振片，下面请大家认真观察。
光的偏振 激光
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.
3、产生上述现象的原因
(1)、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．这种光叫做自然光 .
南京大型激光音乐会
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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．
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．
2、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．这种光叫做偏 振光． 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．
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个 偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片 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方向平行， 透射光的强度最大；
光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如太阳、 电灯等）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．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角恰好是90°，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． 反射光
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光的偏振激光
1．下列现象中能证明光是横波的是
A．光的色散B．光的干涉C．光的衍射D．光的偏振
2．关于光的偏振，下列说法中正确的是（）
A．自然光通过偏振片后就变成了偏振光
B．立体电影就利用了光的偏振现象
C．在拍照日落时水面、池中的鱼等景象时，可在镜头前装一偏振滤光片，使图象清晰D．一列光在介面上发生反射与折射，反射与折射光差不多上偏振的，且偏振方向都相同3．激光的要紧特性有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
4．关于激光的认识，以下说法正确的是
A．一般光源发出的光差不多上激光
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．激光差不多深入到我们生活中的各个方面
5．关于激光特点的说法中正确的是
A．激光是复合光
B．激光的平行度专门好
C．激光的亮度专门高
D．利用强激光产生的高压引起核聚变
6．一个氦氖激光器能发出4.74×1014Hz的红光，求它在真空中的波长；进入折射率为2的透亮介质中，这束激光的波长、波速又是多少？。