資源簡介

第4節　光的偏振
第5節　激光與全息照相
1～7題每題4分，共28分
考點一　偏振現象
1．關于偏振現象，下列說法正確的是(　　)
A．所有單色光都是偏振光
B．一切光和波都能發生偏振現象
C．偏振現象是橫波特有的現象
D．光的振動方向與偏振片的透振方向平行時，光完全不能通過偏振片
2．關于自然光和偏振光，以下說法正確的是(　　)
A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個方向振動的光波的強度可以不同
B．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經過一個偏振片后又還原為自然光
C．垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動的光是偏振光
D．太陽、電燈等普通光源發出的光都是偏振光
3．(多選)如圖所示，一束自然光通過偏振片照射到光屏上，則圖中光屏上發亮的有(偏振片上的箭頭表示其透振方向)(　　)
考點二　偏振現象的應用
4．在日落時分拍攝水面下的景物時，應在照相機鏡頭前裝一個偏振片，其目的是(　　)
A．減少陽光在水面上的反射光
B．最大限度地阻止陽光在水面上的反射光進入照相機鏡頭
C．增強光由水面射入空氣中的折射光進入鏡頭的強度
D．減弱光由水面射入空氣中的折射光進入鏡頭的強度
5.(2023·徐州市高二月考)圖示為通過3D眼鏡看電腦顯示屏的照片，下列說法正確的是(　　)
A．左側鏡片上涂有增反膜
B．右側鏡片上涂有增透膜
C．兩側鏡片為透振方向不同的偏振片
D．電腦顯示屏發出的光為自然光
6．夏天柏油路面上的反射光是偏振光，其振動方向與路面平行。人佩戴的太陽鏡的鏡片是由偏振玻璃制成的，鏡片的透振方向應是(　　)
A．豎直的 B．水平的
C．斜向左上45° D．斜向右上45°
考點三　激光的特點及其應用
7．下列說法中正確的是(　　)
A．激光是自然光被放大而產生的
B．激光是原子受激輻射而產生的光
C．激光的能量一定大于其他光的能量
D．激光的傳播速度比普通光大
8～11題每題6分，共24分
8．(多選)如圖所示，電燈S發出的光先后經過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則(　　)
A．圖中a光為偏振光
B．圖中b光為偏振光
C．以SP為軸將B轉過180°后，在P處將看到光亮
D．以SP為軸將B轉過90°后，在P處將看到光亮
9．(多選)拍攝全息照片時，常用激光做光源，這主要是應用激光的什么特性(　　)
A．亮度高 B．平行性好
C．單色性好 D．相干性好
10．(多選)當以入射光線的方向為軸轉動偏振片時，通過偏振片觀察電燈、燭焰、月球、反光的黑板，看到現象有何不同(　　)
A．觀察電燈和燭焰時，透射光的強弱隨偏振片的旋轉而變化
B．觀察電燈和燭焰時，透射光的強弱不隨偏振片的旋轉而變化
C．觀察月球和反光的黑板時，透射光的強弱不隨偏振片的旋轉而變化
D．觀察月球和反光的黑板時，透射光的強弱隨偏振片的旋轉而變化
11．如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發生變化，從而使偏振光的偏振方向發生變化(溫度變化越大，偏振方向變化越大)，光接收器接收的光強度就會變化。設起偏器和檢偏器透振方向相同，關于這種溫度計的工作原理的說法正確的是(　　)
A．到達檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大
B．到達檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大
C．到達檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越小
D．到達檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越小
(8分)
12．(多選)(2023·泉州市高二期末)旋光儀測糖溶液濃度：偏振光通過糖溶液后，迎著光看，偏振方向以傳播方向為軸，旋轉角θ稱“旋光角”，θ與糖溶液濃度有關，θ測量值與標準值比較能確定含糖量，如圖，自然光源S，偏振片A、B，轉動B使O處光最強，然后被測樣品P置于A、B間(　　)
A．O處光強明顯減弱
B．O處光強明顯增強
C．B轉一角度使O處光強最大，B轉過角度θ
D．A轉一角度使O處光強最大，A轉過角度θ
1．C　[自然光中的單色光不是偏振光，A錯誤；只有橫波才能發生偏振現象，縱波不能發生偏振現象，因此偏振現象是橫波特有的現象，B錯誤，C正確；光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時，光完全不能通過偏振片，D錯誤。]
2．C　[自然光沿各振動方向的光波的強度相同，故A錯誤；自然光透過偏振片后成為偏振光，偏振光透過偏振片后不能還原為自然光，故B錯誤；根據偏振光的特點可知，偏振光在垂直于傳播方向上，只沿某一特定方向振動，故C正確；太陽、電燈等普通光源發出的是自然光，故D錯誤。]
3．ABD　[自然光通過偏振片后成為偏振光，當偏振光的振動方向與偏振片的透振方向平行時能夠通過，垂直時不能通過，所以A、B、D正確。]
4．B　[日落時分的陽光照射到水面上時，反射光很強，照相機鏡頭對著水面時，進入鏡頭的光線既有陽光經水面的反射光，又有由水中折射入空氣的折射光，折射光線進入鏡頭所攝得的照片才是水下景物的像，在鏡頭上安裝一個偏振片，轉動偏振片方向使其透振方向與反射光的偏振方向垂直，即可最大限度地阻止反射光進入鏡頭，增強圖像的清晰度，B正確。]
5．C　[手機、電腦、電視等電子顯示設備發出的光是偏振光，D錯誤；3D眼鏡的2個鏡片是兩個透振方向互相垂直的偏振片，題圖中電腦顯示屏發出的偏振光的透振方向與左側眼鏡垂直，沒有光穿過左側眼鏡，左側眼鏡看不見電腦顯示屏，電腦顯示屏發出的偏振光的透振方向與右側眼鏡平行，有光穿過右側眼鏡，右側眼鏡看得見電腦顯示屏，A、B錯誤，C正確。]
6．A　[夏天，柏油路面上的反射光對人的眼睛刺激過大，為了減弱對人眼睛的影響，人佩戴的太陽鏡的鏡片是由偏振玻璃材料制成的偏振片，該偏振片的透振方向與反射光的振動方向垂直，由于反射光的振動方向與路面平行，則鏡片的透振方向應該沿豎直方向，故選A。]
7．B
8．BD　[自然光在垂直于傳播方向的平面內，沿各個方向的振動是均勻分布的，通過偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動的光，從電燈直接發出的光為自然光，故A錯；自然光通過偏振片A后，即變為偏振光，故B對；設通過A的光沿豎直方向振動，而偏振片B只能通過沿水平方向振動的偏振光，則P點無光亮，以SP為軸將B轉過180°后，P處仍無光亮，故C錯；以SP為軸將B轉過90°后，則該偏振片能通過沿豎直方向振動的光，則偏振光能通過B，即在P處有光亮，故D對。]
9．CD　[全息照相利用光的干涉原理，要求參考光和物光有很高的相干性，而激光符合這個要求，同時，激光的單色性好，發射的各個光子頻率相同，相機鏡頭只需要考慮該波長的光，故選C、D。]
10．BD　[通過偏振片去觀察電燈、燭焰時，透射光的強弱不隨偏振片的旋轉而變化，因為燈光、燭光都是自然光，沿各個方向振動的光的強度相同，因此當偏振片旋轉時，透射出來的光波的振動方向雖然改變了，但光的強弱沒有改變；月球和黑板反射的光已經是偏振光，它通過偏振片透射過來的光線和強弱都會隨偏振片的旋轉發生變化，故B、D正確，A、C錯誤。]
11．B　[起偏器和檢偏器的透振方向平行，通過溫度敏感光纖到達檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大；到達檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越大，表示溫度變化越小。故選B。]
12．ACD　[不放樣品時，轉動B使O處光最強，此時A、B的透振方向相同；放置樣品后，由于樣品會使經過A的偏振光產生旋轉角，所以此時穿過樣品的偏振光振動方向與B的透振方向不再平行，O處光強將明顯減弱，故A正確，B錯誤；根據前面分析可知，放入樣品后，穿過樣品的偏振光振動方向與B的透振方向存在夾角θ，若B轉一角度使O處光強最大，則B轉過角度θ；同理可知若A轉一角度使O處光強最大，則A轉過角度θ，故C、D正確。]第4節　光的偏振
第5節　激光與全息照相
[學習目標]　1.通過繩波(橫波)和彈簧波(縱波)，知道波的偏振現象。2.通過演示實驗，觀察光的偏振現象，知道光是一種橫波。能運用偏振知識解釋生活中的一些常見光學現象(重難點)。3.閱讀教材，了解激光的特點和應用。4.了解全息照相的原理、特點及應用。
一、偏振現象
在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，這種眼鏡有什么特點？
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1．偏振現象
(1)波的偏振：如果橫波只沿著某一________的方向振動，在物理學上就叫作波的偏振。
(2)只有________才有偏振的特性。
2．光的偏振
(1)偏振片：偏振片是只讓____________振動的光通過的一種光學元件，通常把這個透光方向稱為偏振片的____________。
(2)自然光和偏振光
①自然光：在________于傳播方向的平面內，光波可沿________方向振動，光振動在平面內的分布是大致________的，這樣的光稱為自然光。
②偏振光：通過偏振片的光，振動方向與偏振片的透振方向________，稱為偏振光。
(3)起偏器和檢偏器
①起偏器：用于獲得____________________________________________________的偏振片。
②檢偏器：為了檢查通過起偏器的光是不是__________，在起偏器后面再放的那一個偏振片。
如圖所示，取一個偏振片P，讓陽光通過偏振片P，在P的另一側觀察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些。在偏振片P的后面再放置另一個偏振片Q，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片Q，會看到什么現象？這說明什么？
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例1　如圖甲所示，讓繩穿過一塊帶有狹縫的木板，當狹縫與振動方向垂直放置時，繩波不能穿過狹縫，如圖乙所示。在一條彈簧上傳播的波，無論狹縫取向如何，波都能穿過。下列說法正確的是(　　)
A．橫波各點振動方向與波傳播方向共線，縱波各點振動方向與波傳播方向垂直
B．不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能不同，這個現象叫偏振現象
C．甲、乙兩圖說明，偏振現象是波的固有屬性，也是縱波特有的現象
D．光也有偏振現象，當光的偏振方向與透振方向垂直時，透射光的強度比較大
例2　(多選)(2023·中國人民大學附屬中學高二期末)如圖所示，P是一偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中哪幾種照射P時能在P的另一側觀察到透射光(　　)
A．太陽光
B．沿豎直方向振動的光
C．沿水平方向振動的光
D．沿與豎直方向成45°角的方向振動的光
自然光與偏振光的比較
自然光 偏振光
不同點 光的來源 直接從光源發出的光 自然光通過偏振片后的光或某種介質反射或折射的光
光的振動方向 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光波的強度都相同 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿某個特定方向(與偏振片透振方向一致)
相同點 不管是自然光還是偏振光，傳播方向與振動方向一定垂直
二、偏振現象的應用
　偏振現象在生產生活中有很多應用
1．立體電影
立體電影是用兩個鏡頭同時拍攝，制成兩組電影膠片，通過兩架放映機將兩組膠片同步放映略有差別的兩幅圖像。如果在每架放映機前裝一塊偏振片，從兩架放映機射出的光通過偏振片后，就成了________光。由于這兩架放映機前的偏振片的透振方向互相________，產生的兩束偏振光的偏振方向也互相________。觀眾戴上偏振鏡觀看電影時，每只眼睛只看到相應的偏振光圖像，這樣就會產生立體感。
2．攝影技術的應用
因為水面反射光的干擾，用普通的照相機鏡頭不容易清晰地拍出水中的魚。反射光中存在大量的__________，使用偏振鏡可減少反射光的干擾。
3．在設計中的應用
當偏振光通過受力的塑料或玻璃時，偏振方向會____________，這一現象可幫助我們檢查力的____________，從而為設計和制造提供重要參數。
例3　透過偏振片觀察手機屏幕上的字。隨著偏振片的轉動，畫面出現明、暗交替的變化，則(　　)
A．從手機屏幕出來的光是偏振光，光的振動方向與傳播方向垂直
B．從手機屏幕出來的光是偏振光，光的振動方向與傳播方向平行
C．從手機屏幕出來的光是自然光，光的振動方向與傳播方向垂直
D．從手機屏幕出來的光是自然光，光的振動方向與傳播方向平行
例4　夜晚，汽車前燈發出的強光將迎面駛來汽車的司機照得睜不開眼睛，嚴重影響行車安全，則可考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變為偏振光，同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃。要使司機看到迎面駛來的汽車的前燈發出的光有效減弱，還要能看清自己車燈發出的光所照亮的物體。假設所有的汽車前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設置，下列措施中可行的是(　　)
A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的
C．前窗玻璃的透振方向斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向斜向左上45°
D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都斜向右上45°
三、激光的特點及其應用
1．激光及其特性
激光是________受激輻射產生的光，激光光束中所有光子的________一致、相位一致、________方向一致、傳播方向一致，所以激光具有________好、________強、亮度高等特點。
2．激光的特點及其應用
特點 性質 應用
相干性 只有頻率________、相位差________、偏振方向________的光才是相干光。激光是一種人工產生的相干光，具有高度的相干性 光纖通信
平行度 激光的________非常好，在傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度 精確的測距；讀取光盤上記錄的信息等
高亮度 它可以在很小的__________和很短的__________內集中很大的________ 用激光束切割、焊接；醫學上可以用激光做“光刀”；實現熱核聚變等
例5　關于激光的應用，下列說法正確的是(　　)
A．光纖通信是應用激光平行度非常好的特點對信號進行調制，使其在光導纖維中傳遞信息的
B．計算機內的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應用激光有相干性的特點
C．醫學中用激光做“光刀”來切除腫瘤是應用了激光亮度高的特點
D．“激光測距雷達”利用激光測量很遠目標的距離是應用了激光亮度高的特點
四、全息照相
全息照相是應用______________實現的。如圖所示，作為光源的激光被分成兩部分：一部分通過凹透鏡發散后射到膠片上；另一部分射向一個平面鏡，經反射后通過另一個凹透鏡發散后射向被拍攝的物體。該物體把光反射到膠片上，并與第一束光發生干涉，兩束光干涉的結果就是在膠片上記錄下被拍攝物體的三維圖像信息，這就是全息照片。
例6　全息照片損壞一部分后，將(　　)
A．仍能看到全部圖像
B．只能看到未損壞的部分圖像
C．整個圖像都看不到
D．采用特殊技術后才能看到全部圖像
第4節　光的偏振
第5節　激光與全息照相
一、這種眼鏡就是一對透振方向相互垂直的偏振片。觀眾戴上這種特制的眼鏡觀看電影時，每只眼睛只看到相應的偏振光圖像，這樣就會產生立體感。
梳理與總結
1．(1)特定　(2)橫波
2．(1)某一方向　透振方向　(2)①垂直
任何　均勻　②平行　(3)①偏振光
②偏振光
思考與討論
當偏振片Q與P的透振方向平行時，穿過Q的光最強；由平行轉至垂直的過程中光的亮度越來越弱，當Q與P的透振方向垂直時，光不能透過Q，說明光是橫波。
二、1.偏振　垂直　垂直　2.偏振光
3．發生變化　分布情況
三、
1．原子　頻率　偏振　單色性　方向性
2．相同　恒定　一致　平行度　空間
時間　能量
四、光的干涉
例1　B　[縱波各點振動方向與波傳播方向共線，橫波各點振動方向與波傳播方向垂直，故A錯誤；不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能不同，這個現象叫偏振現象，故B正確；甲、乙兩圖說明，偏振現象是橫波特有的現象，縱波不會出現這種現象，故C錯誤；光也有偏振現象，當光的偏振方向與透振方向垂直時，透射光的強度為0，故D錯誤。]
例2　ABD　[偏振片只讓沿某一方向振動的光順利通過，當偏振片的透振方向與光的振動方向的夾角不為90°時，有光透過偏振片，但透射光的強度較弱。太陽光是自然光，光波可沿垂直于光傳播方向的任意方向振動，所以在P的另一側能觀察到透射光；沿豎直方向振動的光，振動方向與偏振片的透振方向相同，也可看到透射光；沿水平方向振動的光，其振動方向與偏振片的透振方向垂直，所以看不到透射光；沿與豎直方向成45°角的方向振動的光，其振動方向與透振方向不垂直，仍可看到透射光，故選項A、B、D正確，C錯誤。]
例3　A　[隨著偏振片的轉動，畫面出現明、暗交替的變化，說明從手機屏幕出來的光是偏振光，偏振光的振動方向與傳播方向垂直，故A正確，B、C、D錯誤。]
例4　D　[若前窗玻璃的透振方向豎直、車燈玻璃的透振方向水平，則從車燈發出的光照射到物體上后反射的光將不能透過前窗玻璃，司機看到前面將是一片漆黑，所以A錯誤；若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對面車燈的光仍能照得司機睜不開眼睛，所以B錯誤；若前窗玻璃的透振方向斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向斜向左上45°，則車燈發出的光經物體反射后無法透過本車車窗，卻可以透過對面車窗，所以C錯誤；前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均為斜向右上或左上45°，則車燈發出的光經物體反射后無法透過對面車窗，卻可以透過本車車窗，所以D正確。]
例5　C　[由激光的特點及應用可知光纖通信主要利用了激光的相干性好的特點，A錯誤；計算機內的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應用了激光的平行度好的特點，B錯誤；醫療中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特點，C正確；激光測距利用的是激光的平行度好的特點，D錯誤。]
例6　A　[全息照片有一個重要特征是通過其一部分，例如一塊殘片，也可以看到整個物體的立體像。這是因為拍攝照片時，物體上任一發光點發出的光在整個底片上各處都與參考光發生干涉，因而在底片上各處都有該發光點的記錄。取照片的一部分用照明光照射時，這一部分上的記錄就會顯示出該發光點的像。對物體上所有發光點都是這樣，所不同的只是觀察的“窗口”小了一點。所以全息照片損壞一部分后，將仍能看到全部圖像，故選A。](共55張PPT)
DIWUZHANG
第5章
第4節　光的偏振
第5節　激光與全息照相
1.通過繩波(橫波)和彈簧波(縱波)，知道波的偏振現象。
2.通過演示實驗，觀察光的偏振現象，知道光是一種橫波。能運用偏振知識解釋生活中的一些常見光學現象(重難點)。
3.閱讀教材，了解激光的特點和應用。
4.了解全息照相的原理、特點及應用。
學習目標
一、偏振現象
二、偏振現象的應用
三、激光的特點及其應用
內容索引
課時對點練
四、全息照相
偏振現象
一
在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，這種眼鏡有什么特點？
答案　這種眼鏡就是一對透振方向相互垂直的偏振片。觀眾戴上這種特制的眼鏡觀看電影時，每只眼睛只看到相應的偏振光圖像，這樣就會產生立體感。
1.偏振現象
(1)波的偏振：如果橫波只沿著某一 的方向振動，在物理學上就叫作波的偏振。
(2)只有 才有偏振的特性。
2.光的偏振
(1)偏振片：偏振片是只讓 振動的光通過的一種光學元件，通常把這個透光方向稱為偏振片的 。
梳理與總結
特定
橫波
某一方向
透振方向
(2)自然光和偏振光
①自然光：在 于傳播方向的平面內，光波可沿 方向振動，光振動在平面內的分布是大致 的，這樣的光稱為自然光。
②偏振光：通過偏振片的光，振動方向與偏振片的透振方向 ，稱為偏振光。
(3)起偏器和檢偏器
①起偏器：用于獲得 的偏振片。
②檢偏器：為了檢查通過起偏器的光是不是 ，在起偏器后面再放的那一個偏振片。
垂直
任何
均勻
平行
偏振光
偏振光
如圖所示，取一個偏振片P，讓陽光通過偏振片P，在P的另一側觀察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些。在偏振片P的后面再放置另一個偏振片Q，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片Q，會看到什么現象？這說明什么？
思考與討論
答案　當偏振片Q與P的透振方向平行時，穿過Q的光最強；由平行轉至垂直的過程中光的亮度越來越弱，當Q與P的透振方向垂直時，光不能透過Q，說明光是橫波。
　如圖甲所示，讓繩穿過一塊帶有狹縫的木板，當狹縫與振動方向垂直放置時，繩波不能穿過狹縫，如圖乙所示。在一條彈簧上傳播的波，無論狹縫取向如何，波都能穿過。下列說法正確的是
A.橫波各點振動方向與波傳播方向共
線，縱波各點振動方向與波傳播方
向垂直
B.不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能不同，這個現象叫
偏振現象
C.甲、乙兩圖說明，偏振現象是波的固有屬性，也是縱波特有的現象
D.光也有偏振現象，當光的偏振方向與透振方向垂直時，透射光的強度
比較大
例1
√
縱波各點振動方向與波傳播方向共
線，橫波各點振動方向與波傳播方
向垂直，故A錯誤；
不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能不同，這個現象叫偏振現象，故B正確；
甲、乙兩圖說明，偏振現象是橫波特有的現象，縱波不會出現這種現象，故C錯誤；
光也有偏振現象，當光的偏振方向與透振方向垂直時，透射光的強度為0，故D錯誤。
　(多選)(2023·中國人民大學附屬中學高二期末)如圖所示，P是一偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中哪幾種照射P時能在P的另一側觀察到透射光
A.太陽光
B.沿豎直方向振動的光
C.沿水平方向振動的光
D.沿與豎直方向成45°角的方向振動的光
例2
√
√
√
偏振片只讓沿某一方向振動的光順利通過，當偏振片
的透振方向與光的振動方向的夾角不為90°時，有光
透過偏振片，但透射光的強度較弱。太陽光是自然光，光波可沿垂直于光傳播方向的任意方向振動，所以在P的另一側能觀察到透射光；沿豎直方向振動的光，振動方向與偏振片的透振方向相同，也可看到透射光；沿水平方向振動的光，其振動方向與偏振片的透振方向垂直，所以看不到透射光；沿與豎直方向成45°角的方向振動的光，其振動方向與透振方向不垂直，仍可看到透射光，故選項A、B、D正確，C錯誤。
總結提升
自然光與偏振光的比較
自然光 偏振光
不同點 光的來源 直接從光源發出的光 自然光通過偏振片后的光或某種介質反射或折射的光
光的振動方向 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光波的強度都相同 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿某個特定方向(與偏振片透振方向一致)
相同點 不管是自然光還是偏振光，傳播方向與振動方向一定垂直
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偏振現象的應用
二
偏振現象在生產生活中有很多應用
1.立體電影
立體電影是用兩個鏡頭同時拍攝，制成兩組電影膠片，通過兩架放映機將兩組膠片同步放映略有差別的兩幅圖像。如果在每架放映機前裝一塊偏振片，從兩架放映機射出的光通過偏振片后，就成了 光。由于這兩架放映機前的偏振片的透振方向互相 ，產生的兩束偏振光的偏振方向也互相 。觀眾戴上偏振鏡觀看電影時，每只眼睛只看到相應的偏振光圖像，這樣就會產生立體感。
偏振
垂直
垂直
2.攝影技術的應用
因為水面反射光的干擾，用普通的照相機鏡頭不容易清晰地拍出水中的魚。反射光中存在大量的 ，使用偏振鏡可減少反射光的干擾。
3.在設計中的應用
當偏振光通過受力的塑料或玻璃時，偏振方向會 ，這一現象可幫助我們檢查力的 ，從而為設計和制造提供重要參數。
偏振光
發生變化
分布情況
　透過偏振片觀察手機屏幕上的字。隨著偏振片的轉動，畫面出現明、暗交替的變化，則
A.從手機屏幕出來的光是偏振光，光的振動方向與傳播方向垂直
B.從手機屏幕出來的光是偏振光，光的振動方向與傳播方向平行
C.從手機屏幕出來的光是自然光，光的振動方向與傳播方向垂直
D.從手機屏幕出來的光是自然光，光的振動方向與傳播方向平行
例3
√
隨著偏振片的轉動，畫面出現明、暗交替的變化，說明從手機屏幕出來的光是偏振光，偏振光的振動方向與傳播方向垂直，故A正確，B、C、D錯誤。
　夜晚，汽車前燈發出的強光將迎面駛來汽車的司機照得睜不開眼睛，嚴重影響行車安全，則可考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變為偏振光，同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃。要使司機看到迎面駛來的汽車的前燈發出的光有效減弱，還要能看清自己車燈發出的光所照亮的物體。假設所有的汽車前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設置，下列措施中可行的是
A.前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的
B.前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的
C.前窗玻璃的透振方向斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向斜向左上45°
D.前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都斜向右上45°
例4
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若前窗玻璃的透振方向豎直、車燈玻璃的透振方向水平，則從車燈發出的光照射到物體上后反射的光將不能透過前窗玻璃，司機看到前面將是一片漆黑，所以A錯誤；
若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對面車燈的光仍能照得司機睜不開眼睛，所以B錯誤；
若前窗玻璃的透振方向斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向斜向左上45°，則車燈發出的光經物體反射后無法透過本車車窗，卻可以透過對面車窗，所以C錯誤；
前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均為斜向右上或左上45°，則車燈發出的光經物體反射后無法透過對面車窗，卻可以透過本車車窗，所以D正確。
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激光的特點及其應用
三
1.激光及其特性
激光是 受激輻射產生的光，激光光束中所有光子的 一致、相位一致、 方向一致、傳播方向一致，所以激光具有 好、
強、亮度高等特點。
頻率
原子
偏振
單色性
方向性
2.激光的特點及其應用
特點 性質 應用
相干性 只有頻率 、相位差 、偏振方向 的光才是相干光。激光是一種人工產生的相干光，具有高度的相干性 光纖通信
平行度 激光的 非常好，在傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度 精確的測距；讀取光盤上記錄的信息等
相同
恒定
一致
平行度
特點 性質 應用
高亮度 它可以在很小的 和很短的 內集中很大的______ 用激光束切割、焊接；醫學上可以用激光做“光刀”；實現熱核聚變等
空間
時間
能量
　 關于激光的應用，下列說法正確的是
A.光纖通信是應用激光平行度非常好的特點對信號進行調制，使其在光
導纖維中傳遞信息的
B.計算機內的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應用激光有相干性的特點
C.醫學中用激光做“光刀”來切除腫瘤是應用了激光亮度高的特點
D.“激光測距雷達”利用激光測量很遠目標的距離是應用了激光亮度高
的特點
例5
√
由激光的特點及應用可知光纖通信主要利用了激光的相干性好的特點，A錯誤；
計算機內的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應用了激光的平行度好的特點，B錯誤；
醫療中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特點，C正確；
激光測距利用的是激光的平行度好的特點，D錯誤。
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全息照相
四
全息照相是應用 實現的。如圖所示，作為光源的激光被分成兩部分：一部分通過凹透鏡發散后射到膠片上；另一部分射向一個平面鏡，經反射后通過另一個凹透鏡發散后射向被拍攝的物體。該物體把光反射到膠片上，并與第一束光發生干涉，兩束光干涉的結果就是在膠片上記錄下被拍攝物體的三維圖像信息，這就是全息照片。
光的干涉
　 全息照片損壞一部分后，將
A.仍能看到全部圖像
B.只能看到未損壞的部分圖像
C.整個圖像都看不到
D.采用特殊技術后才能看到全部圖像
例6
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全息照片有一個重要特征是通過其一部分，例如一塊殘片，也可以看到整個物體的立體像。這是因為拍攝照片時，物體上任一發光點發出的光在整個底片上各處都與參考光發生干涉，因而在底片上各處都有該發光點的記錄。取照片的一部分用照明光照射時，這一部分上的記錄就會顯示出該發光點的像。對物體上所有發光點都是這樣，所不同的只是觀察的“窗口”小了一點。所以全息照片損壞一部分后，將仍能看到全部圖像，故選A。
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課時對點練
五
考點一　偏振現象
1.關于偏振現象，下列說法正確的是
A.所有單色光都是偏振光
B.一切光和波都能發生偏振現象
C.偏振現象是橫波特有的現象
D.光的振動方向與偏振片的透振方向平行時，光完全不能通過偏振片
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基礎對點練
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自然光中的單色光不是偏振光，A錯誤；
只有橫波才能發生偏振現象，縱波不能發生偏振現象，因此偏振現象是橫波特有的現象，B錯誤，C正確；
光的振動方向與偏振片的透振方向垂直時，光完全不能通過偏振片，D錯誤。
2.關于自然光和偏振光，以下說法正確的是
A.自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個
方向振動的光波的強度可以不同
B.自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經過一個偏振片后又
還原為自然光
C.垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動的光是偏振光
D.太陽、電燈等普通光源發出的光都是偏振光
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自然光沿各振動方向的光波的強度相同，故A錯誤；
自然光透過偏振片后成為偏振光，偏振光透過偏振片后不能還原為自然光，故B錯誤；
根據偏振光的特點可知，偏振光在垂直于傳播方向上，只沿某一特定方向振動，故C正確；
太陽、電燈等普通光源發出的是自然光，故D錯誤。
3.(多選)如圖所示，一束自然光通過偏振片照射到光屏上，則圖中光屏上發亮的有(偏振片上的箭頭表示其透振方向)
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自然光通過偏振片后成為偏振光，當偏振光的振動方向與偏振片的透振方向平行時能夠通過，垂直時不能通過，所以A、B、D正確。
考點二　偏振現象的應用
4.在日落時分拍攝水面下的景物時，應在照相機鏡頭前裝一個偏振片，其目的是
A.減少陽光在水面上的反射光
B.最大限度地阻止陽光在水面上的反射光進入照相機鏡頭
C.增強光由水面射入空氣中的折射光進入鏡頭的強度
D.減弱光由水面射入空氣中的折射光進入鏡頭的強度
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日落時分的陽光照射到水面上時，反射光很強，照相機鏡頭對著水面時，進入鏡頭的光線既有陽光經水面的反射光，又有由水中折射入空氣的折射光，折射光線進入鏡頭所攝得的照片才是水下景物的像，在鏡頭上安裝一個偏振片，轉動偏振片方向使其透振方向與反射光的偏振方向垂直，即可最大限度地阻止反射光進入鏡頭，增強圖像的清晰度，B正確。
5.(2023·徐州市高二月考)圖示為通過3D眼鏡看電腦顯示屏的照片，下列說法正確的是
A.左側鏡片上涂有增反膜
B.右側鏡片上涂有增透膜
C.兩側鏡片為透振方向不同的偏振片
D.電腦顯示屏發出的光為自然光
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手機、電腦、電視等電子顯示設備發出的光是偏
振光，D錯誤；
3D眼鏡的2個鏡片是兩個透振方向互相垂直的偏
振片，題圖中電腦顯示屏發出的偏振光的透振方向與左側眼鏡垂直，沒有光穿過左側眼鏡，左側眼鏡看不見電腦顯示屏，電腦顯示屏發出的偏振光的透振方向與右側眼鏡平行，有光穿過右側眼鏡，右側眼鏡看得見電腦顯示屏，A、B錯誤，C正確。
6.夏天柏油路面上的反射光是偏振光，其振動方向與路面平行。人佩戴的太陽鏡的鏡片是由偏振玻璃制成的，鏡片的透振方向應是
A.豎直的 B.水平的
C.斜向左上45° D.斜向右上45°
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夏天，柏油路面上的反射光對人的眼睛刺激過大，為了減弱對人眼睛的影響，人佩戴的太陽鏡的鏡片是由偏振玻璃材料制成的偏振片，該偏振片的透振方向與反射光的振動方向垂直，由于反射光的振動方向與路面平行，則鏡片的透振方向應該沿豎直方向，故選A。
考點三　激光的特點及其應用
7.下列說法中正確的是
A.激光是自然光被放大而產生的
B.激光是原子受激輻射而產生的光
C.激光的能量一定大于其他光的能量
D.激光的傳播速度比普通光大
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8.(多選)如圖所示，電燈S發出的光先后經過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則
A.圖中a光為偏振光
B.圖中b光為偏振光
C.以SP為軸將B轉過180°后，在P處將看到光亮
D.以SP為軸將B轉過90°后，在P處將看到光亮
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能力綜合練
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自然光在垂直于傳播方向的平面內，沿各個方向的振動是均勻分布的，通過偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動的光，從電燈直接發出的光為自然光，故A錯；
自然光通過偏振片A后，即變為偏振光，故B對；
設通過A的光沿豎直方向振動，而偏振片B只能通過沿水平方向振動的偏振光，則P點無光亮，以SP為軸將B轉過180°后，P處仍無光亮，故C錯；
以SP為軸將B轉過90°后，則該偏振片能通過沿豎直方向振動的光，則偏振光能通過B，即在P處有光亮，故D對。
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9.(多選)拍攝全息照片時，常用激光做光源，這主要是應用激光的什么特性
A.亮度高 B.平行性好
C.單色性好 D.相干性好
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全息照相利用光的干涉原理，要求參考光和物光有很高的相干性，而激光符合這個要求，同時，激光的單色性好，發射的各個光子頻率相同，相機鏡頭只需要考慮該波長的光，故選C、D。
10.(多選)當以入射光線的方向為軸轉動偏振片時，通過偏振片觀察電燈、燭焰、月球、反光的黑板，看到現象有何不同
A.觀察電燈和燭焰時，透射光的強弱隨偏振片的旋轉而變化
B.觀察電燈和燭焰時，透射光的強弱不隨偏振片的旋轉而變化
C.觀察月球和反光的黑板時，透射光的強弱不隨偏振片的旋轉而變化
D.觀察月球和反光的黑板時，透射光的強弱隨偏振片的旋轉而變化
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通過偏振片去觀察電燈、燭焰時，透射光的強弱不隨偏振片的旋轉而變化，因為燈光、燭光都是自然光，沿各個方向振動的光的強度相同，因此當偏振片旋轉時，透射出來的光波的振動方向雖然改變了，但光的強弱沒有改變；月球和黑板反射的光已經是偏振光，它通過偏振片透射過來的光線和強弱都會隨偏振片的旋轉發生變化，故B、D正確，A、C錯誤。
11.如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發生變化，從而使偏振光的偏振方向發生變化(溫度變化越大，偏振方向變化越大)，光接收器接收的光強度就會變化。設起偏器和檢偏器透振方向相同，關于這種溫度計的工作原理的說法正確的是
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A.到達檢偏器的光的偏振方向變化越小，
光接收器所接收的光強度就會越小，
表示溫度變化越大
B.到達檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越
小，表示溫度變化越大
C.到達檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越
小，表示溫度變化越小
D.到達檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會
越小，表示溫度變化越小
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起偏器和檢偏器的透振方向平行，
通過溫度敏感光纖到達檢偏器的光
的偏振方向變化越大，光接收器所
接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大；到達檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越大，表示溫度變化越小。故選B。
12.(多選)(2023·泉州市高二期末)旋光儀測糖溶液濃度：偏振光通過糖溶液后，迎著光看，偏振方向以傳播方向為軸，旋轉角θ稱“旋光角”，θ與糖溶液濃度有關，θ測量值與標準值比較能確定含糖量，如圖，自然光源S，偏振片A、B，轉動B使O處光最強，然后被測樣品P置于A、B間
A.O處光強明顯減弱
B.O處光強明顯增強
C.B轉一角度使O處光強最大，B轉過角度θ
D.A轉一角度使O處光強最大，A轉過角度θ
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尖子生選練
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不放樣品時，轉動B使O處光最強，此時A、B
的透振方向相同；放置樣品后，由于樣品會使
經過A的偏振光產生旋轉角，所以此時穿過樣品的偏振光振動方向與B的透振方向不再平行，O處光強將明顯減弱，故A正確，B錯誤；
根據前面分析可知，放入樣品后，穿過樣品的偏振光振動方向與B的透振方向存在夾角θ，若B轉一角度使O處光強最大，則B轉過角度θ；同理可知若A轉一角度使O處光強最大，則A轉過角度θ，故C、D正確。
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