魯科版選修34 光的偏振 第1課時 學(xué)案.docx

光的偏振學(xué)習(xí)目標(biāo)：1知道振動中的偏振現(xiàn)象，了解什么是偏振現(xiàn)象，知道偏振是橫波的特點2知道偏振光和自然光的區(qū)別，知道偏振光在實際生活中的應(yīng)用3通過光的偏振現(xiàn)象和機械波的偏振現(xiàn)象的實驗對比，理解光波是橫波的實質(zhì)4培養(yǎng)良好的物理實驗習(xí)慣，學(xué)會用理論指導(dǎo)實踐，用實驗來驗證理論學(xué)習(xí)重點：知道光的偏振現(xiàn)象及光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波學(xué)習(xí)難點：偏振光和自然光的區(qū)別學(xué)法指導(dǎo)：自主閱讀、合作交流進(jìn)行新課：一、自然光與偏振光的比較自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從普通光源發(fā)出的光自然光通過起偏振器后的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，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(nèi)，光振動沿某一特定方向(與起偏振器透振方向一致)偏振現(xiàn)象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通過偏振片后才變?yōu)槠窆?，生活中除光源直接發(fā)出的光外，我們看到的絕大部分光都是偏振光。如自然光射到水面時的反射光和折射光，尤其是二者互相垂直時，都是典型的偏振光。二、偏振光的應(yīng)用1觀看立體電影雙眼視差：左右兩只眼睛看外界圖像時的差別叫做雙眼視差。在拍攝立體電影時，用兩個攝影機，兩個攝影機的鏡頭相當(dāng)于人的兩只眼睛，它們同時分別拍下同一物體的兩個畫像，放映時把兩個畫像同時映在銀幕上。如果設(shè)法使觀眾的一只眼睛只能看到其中一個畫面，就可以使觀眾得到立體感。為此，在放映時，有兩個放像機，每個放像機鏡頭上放一個偏振片，兩個偏振片的偏振方向相互垂直，觀眾戴上用偏振片做成的眼鏡，左眼偏振片的偏振方向與左面放像機上的偏振方向相同，右眼偏振片的偏振方向與右面放像機上的偏振方向相同，這樣，銀幕上的兩個畫面分別通過兩只眼睛觀看，在人的腦海中就形成立體化的影像了。2汽車車燈汽車在夜間公路上行駛與對面的車輛相遇時，為了避免雙方車燈的眩目，司機都關(guān)閉大燈，只開小燈，放慢車速，以免發(fā)生車禍。如果駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩都裝有偏振片，而且規(guī)定它們的偏振方向都沿同一方向并與水平面成45度角，那么，司機從前窗只能看到自己的車燈發(fā)出的光，而看不到對面車燈的光，這樣，汽車在夜間行駛時，既不用熄燈，也不用減速，可以保證安全行車。另外，在陽光充足的白天駕駛汽車，從路面或周圍建筑物的玻璃上反射過來的耀眼的陽光，常會使眼睛睜不開。由于光是橫波，所以這些強烈的來自上空的散射光基本上是水平方向振動的。因此，只需戴一副只能透射豎直方向偏振光的偏振太陽鏡便可擋住部分散射光。應(yīng)用偏振光時使用的鏡片叫偏振片。偏振片是由特定的材料制成的，每個偏振片都有一個特定的方向，這個方向叫做“透振方向”，只有沿透振方向振動的光才能通過該偏振片。類型一 自然光與偏振光的區(qū)別【例1】 通過一塊偏振片去觀察電燈、蠟燭、月亮、反光的黑板，當(dāng)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振片時，看到的現(xiàn)象有何不同？解析：該題考查自然光和偏振光的區(qū)別。通過一塊偏振片去觀察電燈、蠟燭時，透射光的強度不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)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(dāng)偏振片旋轉(zhuǎn)時，透射出來的光波的振動方向雖然改變了(肉眼對此不能感覺到)，但光的強弱沒有改變。月亮、黑板反射的光是偏振光，它們通過偏振片透射過來的光線的強弱會隨偏振片的旋轉(zhuǎn)發(fā)生周期性的變化。答案：見解析題后反思：知道自然光和偏振光的區(qū)別。光源發(fā)出的光，沿著各個方向振動的光的強度都相同，叫做自然光。振動方向一定的光叫做偏振光。類型二 偏振現(xiàn)象【例2】 在垂直于太陽光的傳播方向前后放置兩個偏振片p和q，在q的后邊放上光屏，以下說法中正確的是()。aq不動，旋轉(zhuǎn)偏振片p，屏上光的亮度不變bq不動，旋轉(zhuǎn)偏振片p，屏上光的亮度時強時弱cp不動，旋轉(zhuǎn)偏振片q，屏上光的亮度不變dp不動，旋轉(zhuǎn)偏振片q，屏上光的亮度時強時弱解析：當(dāng)q和p的透振方向平行時，通過q的光強最大，當(dāng)q和p的透振方向垂直時，通過q的光強最小，即無論是旋轉(zhuǎn)p還是旋轉(zhuǎn)q，屏上得到的光都是時強時弱的。答案：bd題后反思：p是起偏振器，它的作用是把太陽光(自然光)轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆?，該偏振光的方向與p的透振方向一致，q是檢偏振器，用于偏振光的檢驗。課堂練習(xí)：1.如圖所示，電燈s發(fā)出的光先后經(jīng)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(zhuǎn)過180后，在p處將看到光亮d以sp為軸將b轉(zhuǎn)過90后，在p處將看到光亮答案：bd解析：自然光沿各個方向發(fā)散是均勻分布的，通過偏振片后，透射光是只有沿著某一特定方向振動的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光，則a錯；它通過a偏振片后，即變?yōu)槠窆猓瑒tb對；設(shè)通過a的光沿豎直方向振動，若b偏振片只能通過沿水平方向振動的偏振光，則p點無光亮，將b轉(zhuǎn)過180時，p處仍無光亮，即c錯；若將b轉(zhuǎn)過90，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動的光，則偏振光能通過b，即在p處有光亮，d對。2將手電筒射出的光照到平面鏡上，發(fā)生反射后，再用偏振片觀察反射光，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)偏振片時有什么現(xiàn)象？說明什么？答案：當(dāng)旋轉(zhuǎn)偏振片時，觀察到旋轉(zhuǎn)偏振片時亮度變化，說明反射光是偏振光。3當(dāng)戴上偏振片眼鏡觀察水面時，能夠清楚地看到水中的游魚，試解釋其中的道理。答案：由于水面反射的光對人眼產(chǎn)生干擾，使人不能清楚地看到水面下的物體，從水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼鏡可不讓這些偏振光進(jìn)入眼睛，則水中的物體，可以比較清楚地被看到。4如圖所示，楊氏雙縫實驗中，下述情況能否看到干涉條紋？簡單說明理由。(1)在單色自然光源s后加一偏振片p。(2)在(1)情況下，再加p1、p2，p1與p2透射光方向垂直。答案：(1)能。到達(dá)s1、s2的光是從同一線偏振光分解出來的，它們滿