2021年新教材高中物理光6光的偏振激光課件新人教版選擇性必修第一冊(cè)

2021年新教材高中物理光6光的偏振激光課件新人教版選擇性必修第一冊(cè)匯報(bào)人：AA2024-01-25目錄光的偏振現(xiàn)象與原理激光產(chǎn)生原理及技術(shù)光學(xué)儀器在科技領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：觀察和研究光的偏振現(xiàn)象科技前沿：新型顯示技術(shù)探討課程總結(jié)與拓展延伸01光的偏振現(xiàn)象與原理偏振光概念光振動(dòng)方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚?duì)稱性叫做偏振，它是橫波區(qū)別于其他縱波的一個(gè)最明顯的標(biāo)志。光波電矢量振動(dòng)的空間分布對(duì)于光的傳播方向失去對(duì)稱性的現(xiàn)象叫做光的偏振。只有橫波才能產(chǎn)生光的偏振現(xiàn)象，故光的偏振是光的波動(dòng)性的又一例證。在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，包含一切可能方向的橫振動(dòng)，且平均說來任一方向上具有相同的振幅，這種橫振動(dòng)對(duì)稱于傳播方向的光稱為自然光（非偏振光）。凡其振動(dòng)失去這種對(duì)稱性的光統(tǒng)稱偏振光。產(chǎn)生條件產(chǎn)生偏振光的條件是光在產(chǎn)生、反射和折射時(shí)振動(dòng)方向受到限制。偏振光概念及產(chǎn)生條件自然光在各個(gè)振動(dòng)方向上的振幅相同，而線偏振光只在某一特定方向上振動(dòng)。區(qū)別自然光和線偏振光都是電磁波的一種，它們具有相同的傳播速度、頻率和波長。聯(lián)系自然光與線偏振光區(qū)別與聯(lián)系攝影：在攝影鏡頭前加上偏振濾光片或偏振附件時(shí)，由于被攝物體反射光的偏振化，可使花瓣或人物頭發(fā)邊緣部分變得清晰。觀看立體電影：在觀看立體電影時(shí)，觀眾要戴上一副特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對(duì)透振方向互相垂直的偏振光片。這樣，從銀幕上看到的景象才有立體感。如果不戴這副眼鏡看，銀幕上的圖像就模糊不清了。消除反射光：在夏日馬路上等鏡面反射較強(qiáng)的地方使用偏振太陽鏡可以避免由于刺眼的反射光線造成的眩目感覺。醫(yī)療應(yīng)用：電子表的液晶顯示用到了偏振光；在醫(yī)療中經(jīng)內(nèi)窺鏡的激光手術(shù)；高速公路上的交通標(biāo)志等。偏振現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用02激光產(chǎn)生原理及技術(shù)010203粒子數(shù)反轉(zhuǎn)高能級(jí)上的粒子數(shù)大于低能級(jí)上的粒子數(shù)，這是產(chǎn)生激光的必要條件。增益大于損耗在激光工作物質(zhì)中，受激輻射產(chǎn)生的光放大必須大于各種損耗（如吸收、散射等），才能實(shí)現(xiàn)光放大。諧振腔提供光學(xué)正反饋，使受激輻射光不斷放大，并形成穩(wěn)定的振蕩。激光產(chǎn)生基本條件ABDC固體激光器利用固體中的激活離子作為工作物質(zhì)，通過泵浦源提供能量，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生激光。氣體激光器利用氣體中的原子或分子作為工作物質(zhì)，在特定條件下（如放電、化學(xué)反應(yīng)等）實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生激光。液體激光器利用某些有機(jī)染料溶液作為工作物質(zhì)，在泵浦源作用下實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生激光。半導(dǎo)體激光器利用半導(dǎo)體材料中的電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放的能量作為泵浦源，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生激光。激光器種類及其工作原理高功率、高效率小型化、集成化多波長、可調(diào)諧高穩(wěn)定性、長壽命激光技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)激光器的功率和效率要求越來越高，以滿足更多應(yīng)用場(chǎng)景的需求。為了滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，多波長和可調(diào)諧的激光器成為研究熱點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)更多功能和應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，激光器的小型化和集成化成為趨勢(shì)，使得激光技術(shù)更加便攜和易于應(yīng)用。提高激光器的穩(wěn)定性和壽命是激光技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，可以增加激光器的使用范圍和降低成本。03光學(xué)儀器在科技領(lǐng)域應(yīng)用利用顯微鏡的高倍放大功能，可以清晰地觀察到細(xì)胞內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器等。觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)顯微鏡可用于觀察生物組織的切片，了解組織的構(gòu)造和功能，如病理學(xué)中的組織病變觀察。研究生物組織醫(yī)生通過顯微鏡觀察病人的血液、尿液等樣本，可以發(fā)現(xiàn)病原體和異常細(xì)胞，為疾病的診斷和治療提供依據(jù)。診斷疾病顯微鏡在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用

望遠(yuǎn)鏡在天文學(xué)中貢獻(xiàn)觀測(cè)天體望遠(yuǎn)鏡可以收集遙遠(yuǎn)天體的光線，使我們能夠觀測(cè)到肉眼無法看到的星體、星系和宇宙現(xiàn)象。天體測(cè)量通過望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，可以精確測(cè)量天體的位置、距離、亮度等參數(shù)，為天體物理學(xué)和宇宙學(xué)的研究提供數(shù)據(jù)支持。探測(cè)宇宙信號(hào)射電望遠(yuǎn)鏡可以接收來自宇宙的射電波信號(hào)，揭示宇宙中的物質(zhì)分布、黑洞、中子星等神秘天體的信息。利用全反射原理，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在光纖中的長距離傳輸，是現(xiàn)代通信領(lǐng)域的重要技術(shù)。光纖通信光譜儀激光測(cè)距儀光學(xué)顯微鏡分析物質(zhì)發(fā)射或吸收的光譜特征，可以研究物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。利用激光的高方向性、高亮度和高相干性，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的精確測(cè)量。結(jié)合光學(xué)成像和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三維形貌的測(cè)量和分析，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。其他光學(xué)儀器簡(jiǎn)介04實(shí)驗(yàn)：觀察和研究光的偏振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^觀察和研究光的偏振現(xiàn)象，了解光的偏振原理和特點(diǎn)，掌握偏振光的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E實(shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，包括光源、偏振片、光屏等。2.將光源放置在偏振片前方，調(diào)整光源位置，使光線正對(duì)偏振片。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E3.觀察并記錄光屏上光斑的形狀和亮度變化。4.旋轉(zhuǎn)偏振片，觀察并記錄光斑形狀和亮度的變化。5.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E記錄光源類型、偏振片角度、光斑形狀和亮度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄通過對(duì)比不同角度下光斑的形狀和亮度變化，分析光的偏振現(xiàn)象。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)記錄和處理方法結(jié)果分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出光的偏振現(xiàn)象與偏振片角度的關(guān)系，以及偏振光的特點(diǎn)。結(jié)果討論探討實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)測(cè)的一致性，分析實(shí)驗(yàn)誤差來源，提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議。同時(shí)，可以進(jìn)一步討論偏振光在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如液晶顯示、光學(xué)儀器等。結(jié)果分析和討論05科技前沿：新型顯示技術(shù)探討原理OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）顯示技術(shù)利用有機(jī)材料在電場(chǎng)作用下發(fā)光的現(xiàn)象。OLED屏幕由數(shù)百萬個(gè)自發(fā)光像素點(diǎn)組成，每個(gè)像素點(diǎn)都可以獨(dú)立控制亮度和顏色。特點(diǎn)OLED顯示技術(shù)具有高對(duì)比度、廣視角、低功耗、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，OLED屏幕可以做得非常薄，具有柔性和可彎曲的潛力，為顯示設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了更多可能性。OLED顯示技術(shù)原理及特點(diǎn)量子點(diǎn)顯示技術(shù)利用量子點(diǎn)的特殊光學(xué)性質(zhì)。量子點(diǎn)是一種納米級(jí)別的半導(dǎo)體材料，其尺寸效應(yīng)使得它們能夠發(fā)出特定波長的光。通過改變量子點(diǎn)的尺寸和材料，可以實(shí)現(xiàn)不同顏色的發(fā)光。原理量子點(diǎn)顯示技術(shù)具有色域廣、色純度高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。目前，量子點(diǎn)顯示技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于高端電視和顯示器中，未來有望在手機(jī)、平板電腦等更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，量子點(diǎn)顯示技術(shù)有望進(jìn)一步提高顯示效果和降低成本。展望量子點(diǎn)顯示技術(shù)展望柔性顯示隨著OLED等柔性顯示技術(shù)的不斷成熟，未來顯示設(shè)備將更加輕薄、可彎曲，甚至可穿戴。這將為手機(jī)、平板電腦、智能手表等電子產(chǎn)品帶來全新的設(shè)計(jì)理念和用戶體驗(yàn)。透明顯示透明顯示技術(shù)可以讓顯示設(shè)備在關(guān)閉時(shí)呈現(xiàn)透明狀態(tài)，從而與環(huán)境融為一體。這種技術(shù)將廣泛應(yīng)用于建筑、家居、汽車等領(lǐng)域，為人們帶來更加智能化的生活和工作環(huán)境。全息顯示全息顯示技術(shù)可以呈現(xiàn)三維立體的圖像，讓觀眾無需佩戴特殊眼鏡即可觀看到逼真的三維效果。這種技術(shù)將顛覆傳統(tǒng)的平面顯示方式，為娛樂、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域帶來革命性的變革。未來顯示技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)06課程總結(jié)與拓展延伸解釋了光在傳播過程中振動(dòng)方向的變化規(guī)律，包括線偏振光和自然光的區(qū)別與聯(lián)系。光的偏振現(xiàn)象激光的產(chǎn)生與特性激光的應(yīng)用闡述了受激輻射、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)等激光產(chǎn)生的基本原理，以及激光的單色性、方向性、相干性等特性。介紹了激光在科研、工業(yè)、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域的應(yīng)用，如激光測(cè)距、激光切割、激光治療等。030201關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)回顧總結(jié)解釋為什么天空是藍(lán)色的而夕陽是紅色的？如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的偏振現(xiàn)象？計(jì)算一束波長為500nm的綠光經(jīng)過某偏振片后，透射光的強(qiáng)度是原光強(qiáng)的多少？分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。思考題和練習(xí)題選講練習(xí)題思考題123關(guān)注新型激光技術(shù)的研發(fā)動(dòng)態(tài)，如光纖激光器、量