高二物理 選擇性必修一 光的偏振 激光 教學(xué)設(shè)計

1、 .6光的偏振 激光 教學(xué)設(shè)計深圳市紅嶺中學(xué)高中部 龍海文教材分析：本節(jié)課理解光的偏振現(xiàn)象及其應(yīng)用，了解激光的特點和應(yīng)用教材目標(biāo)與核心素養(yǎng)：【物理觀念】：觀察光的偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，通過實驗，了解激光的特性。能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?！疚锢硭季S】：理解橫波才有偏振現(xiàn)象，知道光是橫波?！究茖W(xué)探究】：知道偏振光和自然光的區(qū)別，偏振和激光在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】：通過實驗得出規(guī)律，通過實驗解釋生活中的一些現(xiàn)象，應(yīng)用知識搞一些小發(fā)明或進一步探索一些其他規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力。教學(xué)重點和難點【重點】：理解光的偏振現(xiàn)象，知道激光的應(yīng)用【難點】：理解光是橫波教學(xué)

2、過程情境導(dǎo)入：觀看立體電影為什么要帶特制的眼鏡？知識海洋： 1.偏振 （1）.狹縫對縱波的影響如圖所示，如果在波的傳播方向上放一帶狹縫的木板，不管狹縫方向如何，在一條彈簧上傳播的縱波都能自由通過狹縫。即狹縫的方向?qū)v波基本沒有影響 （縱波可以穿過不同方向的狹縫） （2）.狹縫對橫波的影響對橫波，只有狹縫的方向與橫波質(zhì)點的振動方向相同時，橫波才能毫無阻礙地通過狹縫；當(dāng)狹縫的方向與質(zhì)點的振動方向垂直時，橫波就不能通過狹縫，即狹縫的方向?qū)M波有影響。 （ 狹縫的方向影響橫波的傳播 ）（3）.偏振現(xiàn)象不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能是不同的。這個現(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)象”，橫波的振動方向稱為偏振

3、方向。（4）.偏振現(xiàn)象是橫波獨有的特征 故利用偏振現(xiàn)象可判斷一列波是橫波還是縱波。2.光的偏振（1）.光是一種橫波研究表明，光是一種橫波。（2）.偏振片偏振片由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，沿著這個方向振動的光波能順利通過偏振片，偏振方向與這個方向垂直的光不能通過，這個方向叫作“透振方向”。（注：偏振片對光波的作用就像的狹縫對于機械波的作用一樣。但是我們看不見偏振片上的“狹縫”。）（3）.觀察光的偏振現(xiàn)象（視頻一）（4）.自然光太陽、電燈等普通光源發(fā)生的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。這種光是自然光。（光是傳播中的電磁場，

4、即電磁波。“電磁波的振動方向”指的是其中電場的方向。） （5）.偏振光光在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個特定的方向振動。這種光叫做偏振光。自然光光不是偏振光如圖，自然光通過偏振片后變成偏振光，后面的屏是明亮的，轉(zhuǎn)動偏振片時，偏振光的振動方向隨之變化，但屏上亮度不變。 （6）.對光的偏振現(xiàn)象的理解如圖，偏振光經(jīng)過偏振片時，若光的振動方向與偏振片的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的振動方向與偏振片的“透振方向”垂直，屏是暗的。（注1：如果光是縱波會不會發(fā)生這種現(xiàn)象）（注2：屏幕上是亮的時，不是像狹縫一樣的亮線）（7）.常見的偏振光偏振光并不罕見。除了從太陽、白熾燈等光源直接發(fā)出的光以外，我們通

5、?？吹降慕^大部分光，都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光（如圖所示），入射角變化時偏振的程度也有變化。 （反射引起自然光的偏振）（8）.觀察反射光的偏振現(xiàn)象（視頻二）3：偏振現(xiàn)象的應(yīng)用 （1）.攝影技術(shù)中的應(yīng)用由于水或玻璃表面的反射光的干擾，常使景像不清楚，如果在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景像清晰。（相機的偏振濾光片能減弱玻璃表面反射光的影響）（2）.偏振片在汽車擋風(fēng)玻璃上的應(yīng)用 在夜間行車時，迎面開來的車燈眩光常常使司機看不清路面，容易發(fā)生事故。如果在每輛車燈玻璃上和司機坐席前面

6、的擋風(fēng)玻璃上安裝一塊偏振片，并使它們的透振方向跟水平方向成45角，就可以解決這一問題。（夜間行車）（3）.立體電影也是利用了光的偏振原理。（3D 眼鏡） （立體電影效果圖）（4）.動手做實驗。（兩偏振片看字視頻）4：激光的特點及其應(yīng)用（1）.激光的產(chǎn)生 （注：而普通光源發(fā)出的自然光是許多頻率、相位、偏振以及傳播方向各不相同的光的雜亂無章的混合。（注：而普通光源發(fā)出的自然光是許多頻率、相位、偏振以及傳播方向各不相同的光的雜亂無章的混合。自然光沒有激光“純凈”）舞臺激光秀舞臺激光秀 HYPERLINK 全息投影告白氣球.wmv （視頻）(2)激光的特點5.練習(xí)（1）.縱波不可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是（ )

7、A.偏振現(xiàn)象 B.反射現(xiàn)象 C.折射現(xiàn)象 D.衍射現(xiàn)象（2）.下列說法中正確的是（ ) A.自然光是偏振光 B.光振動沿各個方向均勻分布的光是偏振光 C.光振動沿特定方向的光才是偏振光D.偏振光不能再通過偏振片（3）.在拍攝日落時分水面下的景物時，應(yīng)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B.減少陽光在水面的反射光進入照相機鏡頭里面 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（4）.如圖所示，兩光屏間放有兩個偏振片，它們四者平行共軸，現(xiàn)讓太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動一周，則關(guān)于光屏上光的亮度變化情況，下列說法中正確的是() A光屏上光的亮度保持不變B光屏上光的亮度會時亮?xí)r暗C光屏上有兩條與偏振片P、Q透振方向?qū)?yīng)的亮線D光屏上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動（5）關(guān)于激光的應(yīng)用問題，下列說法中正確的是() A光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點對信號進行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中傳遞信息的B計算機內(nèi)的“磁頭