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4.6 光的偏振 激光
【学习目标】
知道什么是偏振，理解只有横波才有偏振现象
了解偏振片的功能，理解自然光通过偏振片之后的现象和原因
了解自然光通过反射、折射后变为偏振光，能通过偏振现象的应用加强对偏振光的理解
了解激光的特点及应用
【开启新探索】
在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
【质疑提升1】偏振
要解立体电影的奥秘，就要从波的分类开始。回顾一下，什么是纵波、什么是横波？并在右侧的图中画出波的传播方向上某点O的振动方向（只需画出一个可能方向即可）。
纵波：各点的 方向总与 方向 。
横波：各点的 方向总与 方向 。
从画图可知，已知波的传播方向，纵波中某点的振动方向是 确定的，横波中某点的振动方向是 确定的（选填“可以”、“不可以”）。
什么是偏振现象？什么是偏振方向？
偏振现象：不同的 ，即使传播方向相同，振动方向 是不同的。这个现象称为偏振现象。横波的振动方向称为 方向。
偏振现象是 波特有的现象，所以光的偏振不仅说明光是一种 ，而且还说明光是 波。
我们通过绳波、弹簧波形象的理解一下：让他们分别通过带有狭缝的木板。绳波通过的狭缝与分别与振动方向平行、垂直放置，弹簧波通过相互垂直的狭缝。两波通过狭缝情况有怎样的不同？
绳波：
弹簧波：
类似的方法研究光的偏振。我们可以用“偏振片”代替带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片有怎样的特性？
偏振片：由 的材料制成，每个偏振片都有一个 的方向，沿着这个方向振动的光波 偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光 ，这个方向称作偏振片的 方向。
偏振片对光波的作用，类似于狭缝对机械波的作用。偏振片上 狭缝。（选填：有、没有）
阅读103页的演示实验，观察课堂上的实验现象，实验现象说明什么？
什么叫自然光？哪些光源发出的光是自然光？
什么叫偏振光？怎样获得偏振光？
举例说明偏振现象的应用？
【质疑提升2】激光的特点及其应用
普通的两个独立光源发出的光为什么不会发生干涉？
激光有哪些特点？对应又有哪些应用？
【学以致用】
1． 如图所示，一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上最暗的是（　　）（偏振片上的箭头　表示透振方向）
A．B．C．D．
2．下列说法中正确的是（　　）
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．偏振光的传播方向与振动方向不一定垂直
C．透过转动的偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的阳光，能感觉到明暗的变化
D．透过转动的偏振片观察阳光能感觉到明暗的变化
3． 关于激光，下列说法中正确的是（　　）
A．激光是自然界中某种物质直接发光产生的
B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉
C．用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到明暗相间的圆环
D．光盘上记录信息的轨道很密，是利用激光的相干性
【核心素养提升】
1．下列说法中错误的是（　　）
A．光的偏振现象说明光波是横波
B．波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变
C．机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大
D．两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同
2． 如图所示，让太阳光通过遮光板M 中的小孔S ，在M的右方放一偏振片P ，P 的右方再放一光屏Q ，现以光的传播方向为轴逐渐旋转偏振片P ，关于屏Q 上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是( )
A．先变亮后变暗
B．先变暗后变亮
C．亮度不变
D．光先变暗后变亮，再变暗，再变亮
3． 如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在图中P处迎着光入射的方向，看不到光亮，则（ ）
A．图中a是偏振光
B．图中b是自然光
C．将B转过180°将在P处看到光亮
D．将A转过90°将在P处看到光亮
4．如图所示，自炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P ，A、B两点光的强度变化情况是( )
A．A、B均不变
B．A、B均有变化
C．A不变，B有变化
D．A有变化，B不变
5．　利用旋光仪这种仪器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（　　）
①到达O处光的强度会有减弱
②到达O处光的强度不会减弱
③将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于θ
④将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A转过的角度等于θ
A．①③ B．①④ C．①③④ D．②③④
6．小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（　　）
A．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有起偏器的作用
B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有检偏器的作用
7． 由下列哪些现象可以说明光是横波（ ）
A．光的干涉和衍射现象 　　
B．光的折射现象　　　
C．光的全反射现象 　　
D．光的偏振现象
8． 下列说法正确的是（　　）
A．光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离地球
C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，在镜头前可以加装一个偏振片以加强反射光的强度
D．牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越小
9． 在激光的伤害中，以机体中眼睛的伤害最为严重。激光聚于感光细胞时，产生过量热量而引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤，一旦损伤以后就会造成眼睛的永久失明，激光对眼睛的危害如此之大的主要原因是（　　）
A．单色性好
B．高能量
C．相干性好
D．平行度好
10
．激光的诞生是一件大事，它使得人类获得了极其理想的、自然界中不存在的光源。下列激光的特性及其应用，正确的是（　　）
A．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性
B．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光的平行度好
C．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的相干性
D．激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高
·
v
·
v
纵波 横波
O O
Q
P
M
S
a
b
P
B
A
S4.6 光的偏振 激光
【学习目标】
知道什么是偏振，理解只有横波才有偏振现象
了解偏振片的功能，理解自然光通过偏振片之后的现象和原因
了解自然光通过反射、折射后变为偏振光，能通过偏振现象的应用加强对偏振光的理解
了解激光的特点及应用
【开启新探索】
在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
【质疑提升1】偏振
要解立体电影的奥秘，就要从波的分类开始。回顾一下，什么是纵波、什么是横波？并在右侧的图中画出波的传播方向上某点O的振动方向（只需画出一个可能方向即可）。
纵波：各点的 方向总与 方向 。
横波：各点的 方向总与 方向 。
从画图可知，已知波的传播方向，纵波中某点的振动方向是 确定的，横波中某点的振动方向是 确定的（选填“可以”、“不可以”）。
什么是偏振现象？什么是偏振方向？
偏振现象：不同的 ，即使传播方向相同，振动方向 是不同的。这个现象称为偏振现象。横波的振动方向称为 方向。
偏振现象是 波特有的现象，所以光的偏振不仅说明光是一种 ，而且还说明光是 波。
我们通过绳波、弹簧波形象的理解一下：让他们分别通过带有狭缝的木板。绳波通过的狭缝与分别与振动方向平行、垂直放置，弹簧波通过相互垂直的狭缝。两波通过狭缝情况有怎样的不同？
绳波：
弹簧波：
类似的方法研究光的偏振。我们可以用“偏振片”代替带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片有怎样的特性？
偏振片：由 的材料制成，每个偏振片都有一个 的方向，沿着这个方向振动的光波 偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光 ，这个方向称作偏振片的 方向。
偏振片对光波的作用，类似于狭缝对机械波的作用。偏振片上 狭缝。（选填：有、没有）
阅读103页的演示实验，观察课堂上的实验现象，实验现象说明什么？
什么叫自然光？哪些光源发出的光是自然光？
什么叫偏振光？怎样获得偏振光？
举例说明偏振现象的应用？
【质疑提升2】激光的特点及其应用
普通的两个独立光源发出的光为什么不会发生干涉？
激光有哪些特点？对应又有哪些应用？
【学以致用】
1． 如图所示，一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上最暗的是（　　）（偏振片上的箭头　表示透振方向）
A．B．C．D．
2．下列说法中正确的是（　　）
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．偏振光的传播方向与振动方向不一定垂直
C．透过转动的偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的阳光，能感觉到明暗的变化
D．透过转动的偏振片观察阳光能感觉到明暗的变化
3． 关于激光，下列说法中正确的是（　　）
A．激光是自然界中某种物质直接发光产生的
B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉
C．用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到明暗相间的圆环
D．光盘上记录信息的轨道很密，是利用激光的相干性
【核心素养提升】
1．下列说法中错误的是（　　）
A．光的偏振现象说明光波是横波
B．波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变
C．机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大
D．两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同
2． 如图所示，让太阳光通过遮光板M 中的小孔S ，在M的右方放一偏振片P ，P 的右方再放一光屏Q ，现以光的传播方向为轴逐渐旋转偏振片P ，关于屏Q 上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是( )
A．先变亮后变暗
B．先变暗后变亮
C．亮度不变
D．光先变暗后变亮，再变暗，再变亮
3． 如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在图中P处迎着光入射的方向，看不到光亮，则（ ）
A．图中a是偏振光
B．图中b是自然光
C．将B转过180°将在P处看到光亮
D．将A转过90°将在P处看到光亮
4．如图所示，自炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P ，A、B两点光的强度变化情况是( )
A．A、B均不变
B．A、B均有变化
C．A不变，B有变化
D．A有变化，B不变
5．　利用旋光仪这种仪器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（　　）
①到达O处光的强度会有减弱
②到达O处光的强度不会减弱
③将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于θ
④将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A转过的角度等于θ
A．①③ B．①④ C．①③④ D．②③④
6．小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是（　　）
A．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有起偏器的作用
B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片有检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片有检偏器的作用
7． 由下列哪些现象可以说明光是横波（ ）
A．光的干涉和衍射现象 　　
B．光的折射现象　　　
C．光的全反射现象 　　
D．光的偏振现象
8． 下列说法正确的是（　　）
A．光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离地球
C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，在镜头前可以加装一个偏振片以加强反射光的强度
D．牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越小
9． 在激光的伤害中，以机体中眼睛的伤害最为严重。激光聚于感光细胞时，产生过量热量而引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤，一旦损伤以后就会造成眼睛的永久失明，激光对眼睛的危害如此之大的主要原因是（　　）
A．单色性好
B．高能量
C．相干性好
D．平行度好
10
．激光的诞生是一件大事，它使得人类获得了极其理想的、自然界中不存在的光源。下列激光的特性及其应用，正确的是（　　）
A．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性
B．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光的平行度好
C．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的相干性
D．激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高
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纵波 横波
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b
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