13.6偏振激光導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】從光的偏振現(xiàn)象得出光是橫波；通過(guò)分析，理解自然光和偏振光的區(qū)別，能分析生活中的光學(xué)現(xiàn)象；通過(guò)對(duì)偏振光和激光的理解，能夠解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題?！局仉y點(diǎn)】重點(diǎn)：光的偏振現(xiàn)象、激光的產(chǎn)生和應(yīng)用難點(diǎn)：光的偏振現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，激光的特點(diǎn)及應(yīng)用【課前準(zhǔn)備】通過(guò)閱讀課本，完成關(guān)于偏振、激光的辨析：1．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波()2．醫(yī)學(xué)中用激光做“光刀”來(lái)切除腫瘤是應(yīng)用了激光相干性的特點(diǎn)()3．光的振動(dòng)方向與偏振片的透振方向平行時(shí)，光完全不能通過(guò)偏振片()4．激光是自然光被放大而產(chǎn)生的()5．激光是原子受激輻射而得到的加強(qiáng)光()6．激光的能量一定大于其他光的能量()7．激光的傳播速度比普通光的傳播速度大()8．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度()9．一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化()10．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時(shí)，反射光是偏振光()11．日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰()12．計(jì)算器液晶顯示屏用到了光的偏振現(xiàn)象()13.觀看3D電影時(shí)，佩戴的偏振眼鏡的兩個(gè)鏡片的透振方向是相互垂直()14.凡是波都有偏振現(xiàn)象()15.反射可以引起自然光的偏振()16.拍攝水中游魚(yú)時(shí)，在鏡前裝一偏振片是利用光的偏振現(xiàn)象()17.激光可以進(jìn)行光纖通信是利用了相干性好的特點(diǎn)()18.自然光通過(guò)偏振片可以獲得偏振光。()19.用激光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用了激光具有高度的相干性的特點(diǎn)。()20.利用激光的平行度好的特點(diǎn)，可以利用激光進(jìn)行距離測(cè)量。()試一試：在圖中，人眼隔著偏振片B、A去看一只發(fā)光的電燈泡S，一點(diǎn)透射光都看不到，那么，下列說(shuō)法中正確的是（）A．使A和B同時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)，仍然一點(diǎn)光都看不到B．僅使B轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，看到光先變亮后變暗C．僅使B轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，看到光逐漸變亮D．僅使A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，始終看不到透射光【綜合練習(xí)】1．科學(xué)家早在1966年就研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)光可引起視網(wǎng)膜細(xì)胞的損傷，其中波長(zhǎng)400~450納米的藍(lán)光對(duì)視網(wǎng)膜危害程度最大，生活中的電視、電腦、手機(jī)等各類(lèi)LED發(fā)光屏為了畫(huà)面靚麗卻往往會(huì)提升藍(lán)光強(qiáng)度。如圖所示，人們可用防臨光眼鏡減小藍(lán)光對(duì)眼睛的損害，關(guān)于防藍(lán)光鏡片制作的原理可能正確的是（）A．用偏振片作為鏡片，利用光的偏振將藍(lán)光過(guò)濾B．把鏡片制作得很薄，利用光的衍射將藍(lán)光過(guò)濾C．在鏡片上涂一層膜，利用光的干涉將藍(lán)光過(guò)濾D．用折射率較大的材料做鏡片，利用光的全發(fā)射將藍(lán)光過(guò)濾2．對(duì)下列四個(gè)有關(guān)光的實(shí)驗(yàn)示意圖，分析正確的是（）A．圖甲中若改變復(fù)色光的入射角，則b光先在玻璃球中發(fā)生全反射B．圖乙若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋間距離將減小C．圖丙中若得到如圖所示明暗相間條紋說(shuō)明被檢測(cè)工件表面平整D．若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個(gè)偏振片，光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化3．夜晚，汽車(chē)前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來(lái)的汽車(chē)司機(jī)照得睜不開(kāi)眼，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。若考慮將汽車(chē)前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆?；同時(shí)汽車(chē)前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與對(duì)面燈光的振動(dòng)方向垂直，但還要能看清自己車(chē)燈發(fā)出的光所照亮的物體。假設(shè)所有的汽車(chē)前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施可行的是（）A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車(chē)燈玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃和車(chē)燈玻璃的透振方向都是豎直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上，車(chē)燈玻璃的透振方向是斜向左上D．前窗玻璃和車(chē)燈玻璃的透振方向都是斜向右上4．如圖所示，P是一偏振片，它的透振方向?yàn)樨Q直方向（圖中用帶箭頭的實(shí)線表示）?，F(xiàn)用四種入射光束分別照射P時(shí)，不能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是（）A．太陽(yáng)光B．沿豎直方向振動(dòng)的光C．沿水平方向振動(dòng)的光D．沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光5．如圖所示，S為一點(diǎn)光源，P、Q是偏振片，R是一光敏電阻，R1、R2是定值電阻，電流表和電壓表均為理想電表，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。則當(dāng)偏振片Q由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況為（）A．電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小B．電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大C．電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大D．電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小6．偏振光通過(guò)不加電壓的液晶時(shí)，光的偏振方向會(huì)被液晶旋轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)叫液晶的旋光性。用人工方法也可以產(chǎn)生旋光效應(yīng)，其中最重要的是磁致旋光效應(yīng)。當(dāng)偏振光沿著（或逆著）磁場(chǎng)方向透過(guò)樣品時(shí)，偏振方向會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。實(shí)驗(yàn)表明，磁致旋光效應(yīng)有如下規(guī)律：①對(duì)于給定的介質(zhì)，偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)的角度與樣品的長(zhǎng)度l和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積成正比，即：，k為比例系數(shù)。②偏振光沿著磁場(chǎng)方向通過(guò)樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度；逆著磁場(chǎng)方向通過(guò)樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度。利用磁致旋光的這一特點(diǎn)可以制成光隔離器，即只允許光從一個(gè)方向通過(guò)而不能從反方向通過(guò)。現(xiàn)使一束激光（偏振光）通過(guò)一偏振片（偏振方向與透振方向平行），沿著磁場(chǎng)方向通過(guò)某一樣品后垂直射到一玻璃磚，會(huì)有部分光反射，如圖所示，為了消除反射光對(duì)前面裝置的影響，那么所加磁場(chǎng)至少多大。已知該種樣品的k=15°/（cmT），樣品的長(zhǎng)度l為3cm，玻璃磚反射不改變偏振方向（

）A．0.5TB．1TC．1.5TD．2T7．如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮。下列措施可以在P處看到光亮的是（）A．以SP為軸將A轉(zhuǎn)過(guò)60°B．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°C．平移偏振片A、B使其互換位置D．將光源S由電燈更換為太陽(yáng)光8．時(shí)下廣受歡迎的虛擬歌手——初音未來(lái)，實(shí)際上應(yīng)用了全息投影技術(shù)與大家進(jìn)行真實(shí)般互動(dòng)，而這項(xiàng)技術(shù)的重中之重就是全息照相技術(shù)，其基本原理如圖所示。這一技術(shù)是利用了光的（）A．色散現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象C．折射現(xiàn)象D．干涉現(xiàn)象9．大型鈦合金構(gòu)件在航天、航空領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，我國(guó)使用激光焊接復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力已達(dá)到世界一流水平。若焊接所用的激光波長(zhǎng)為，每個(gè)激光脈沖中的光子數(shù)目為n，已知普朗克常量為h、光速為c，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．激光焊接利用了激光的相干性 B．激光的頻率為C．激光光子的動(dòng)量為 D．每個(gè)激光脈沖的能量為10．激光是20世紀(jì)60年代發(fā)明的一種新型光源，它有很多特點(diǎn)，其中之一是光束截面上光強(qiáng)分布不均勻，中心強(qiáng)，向外依次減弱，也可以這樣理解：如圖甲中的一束激光，經(jīng)焦點(diǎn)F會(huì)聚后向下照射，光線①由單個(gè)光子hv構(gòu)成，光線②由雙光子2hv構(gòu)成，光線③由三光子3hv構(gòu)成，能量最大。如圖乙所示，一透明微粒處于向下照射的激光束中，微粒中心O位于激光束中心軸MN左側(cè)，激光束穿過(guò)微粒時(shí)發(fā)生了折射（圖中只畫(huà)出兩條光線，且強(qiáng)度②>①），微粒的折射率大于周?chē)橘|(zhì)