物理人教版高中选修3-4《光的偏振》教学设计讲课教案

合集下载

2020 高二物理选修3-4 第十三章:第5节:光的偏振教学设计

2020 高二物理选修3-4 第十三章:第5节:光的偏振教学设计

第十三章光5 光的偏振涉教案教学目标知识目标1.知道偏振是横波才有现象。

2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波。

3.能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象。

能力目标通过光的偏振现象和机械波的偏振现象的实验对比,理解光波是横波的实质.情感目标培养良好的物理实验习惯,学会用理论指导实践,用实验来验证理论.知道在学习物理的过程中,做好实验的重要性.教学建议在复习前两节内容干涉、衍射的基础上进行小结,让学生了解:光的干涉和衍射说明光具有波动性;光的偏振说明光是横波.可以先向学生介绍波的偏振现象,然后演示光的偏振现象实验,最好由学生自己亲自动手观察偏振光.引导学生分析横波的偏振特性,区别纵波的无偏振特性,再让学生区别偏振光与自然光.并分析讲解偏振光的产生方式,这一部分知识也可以让学生自己学习,查找资料.最后进行总结。

光的偏振(-)引入新课波有横波和纵波,那么,光波是横波还是纵波呢?让学生思考、猜测.教师让学生观看机械波的偏振实验.(二)教学过程1、首先用机械波来说明横波和纵波的主要区别.我们已经知道绳波是横波,如果在它的传播方向上放上带有狭缝的木板,只要狭缝的方向跟绳的振动方向相同,绳上的横波就可以毫无阻碍地传过去;如果把狭缝的方向旋转90°,绳上的横波就不能通过了,这种现象叫偏振.横波的振动矢量垂直于波的传播方向振动时,偏于某个特定方向的现象纵波只能沿着波的传播方向振动,所以不可能有偏振.光是否也会产生偏振呢?2、演示光的偏振现象:自然光:从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向.这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光;太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波强度都相同,这种光都是自然光.让太阳光或灯光通过一块用晶体薄片作成的偏振片P1,在P1的另一侧观察,可以看到它是透明的.以入射光线为轴旋转偏振片P1,这时看到透射光的强度并不发生变化.再取一块同样的偏振片P2,放在偏振片P1的后面,通过它去观察从偏振片P1透射过来的光,就会发现,从偏振片P1透射过来的光的强度跟两偏振片P1、P2的相对方向有关.把晶片P1固定,以入射光线为轴旋转偏振片P2时,从P2透射过来的光的强度发生周期性的变化.当P1与P2的透振方向平行时,透射光的强度最大,当P1与P2的透振方向垂直时,透射光的强度最弱,几乎等于零.把上述的光现象跟机械波的偏振现象比较,表明光通过偏振片时产生偏振现象,由此确定光波是横波.要求学生总结上述现象,尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象?自然光通过第一个偏振片P1(叫起偏器)后,相当于被一个“狭缝”卡了一下,只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光波才能通过.自然光通过偏振片Pl后虽然变成了偏振光,但由于自然光中沿各个方向振动的光波强度都相同,所以不论晶片转到什么方向,都会有相同强度的光透射过来.再通过第二个偏振片P2(叫检偏器)去观察就不同了;不论旋转哪个偏振片,两偏振片透振方向平行时,透射光最强,两偏振片的透振方向垂直时,透射光最弱.光的偏振现象并不是罕见的.我们通常看到的绝大部分光,除了从光源直接射过来的,基本上都不是自然光,只是我们的眼睛不能鉴别罢了.如果用偏振片去观察从玻璃或水面上反射的光,旋转偏振片发现透射光的强度也发生周期性的变化,从而知道反射光是偏振光.3、光的偏振的应用:应用1、拍摄水下或玻璃橱窗中的景物时在相机的镜头前加偏振片可有效减少水、玻璃表面反射光。

高三物理人教版选修3-4 第十三章光第6节光的偏振导学案设计

高三物理人教版选修3-4 第十三章光第6节光的偏振导学案设计

高三物理选修3-4第十三章光第6节光的偏振导学案【教学目标】1.观察振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。

2.知道偏振光和自然光的区别,能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象。

【教学重点】光波的偏振现象以及偏振的应用【教学难点】偏振现象以及实验【自主学习】一、偏振现象1.在纵波中,各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。

在横波中,各点的振动方向总与波的传播方向垂直。

不同的横波,振动方向可能不同。

2.演示实验(1)取一根软绳,一端固定在墙上,手持另一端上下抖动,软绳上形成一列横波,质点在竖直平面内沿着上下方向振动。

(2)现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板。

分别将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置,观察发生的现象如图甲、乙所示。

可以想象,对于甲图的情形,绳上的横波能够穿过狭缝,而对于乙图的情形则不能。

(3)如果是在一条弹簧上传播的纵波,无论狭缝取向如何,波都能穿过。

3.利用偏振片做光学实验,来判断光波是横波还是纵波。

偏振片由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向,只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片,这个方向叫做。

4.演示实验(1)如图甲所示,让阳光或灯光通过偏振片P,在P的另一侧观察,可以看到偏振片是透明的。

只是透射光暗了一些。

以光的传播方向为轴旋转偏振片P,透射光的强度。

(2)在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q,如图乙所示,以光的传播方向为轴旋转偏振片Q,如图丙所示,观察通过两块偏振片的透射光的强度变化。

5.如图所示,太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。

这种光是。

6.自然光通过偏振片P(叫做起偏器)之后,只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光波才能通过。

通过偏振片P的光波,在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动。

这种光叫做。

只有横波才有偏振现象。

7.通过偏振片P的偏振光再通过偏振片Q(叫做检偏器)时,如果两个偏振片的透振方向平行,那么,通过P的偏振光的振动方向与偏振片Q的透振方向一致,可以透过Q;如果两个偏振片的透振方向垂直,那么,偏振光的振动方向跟偏振片Q的透振方向垂直,不能透过Q。

人教版高中物理面试真题--《光的偏振》教案、教学设计

人教版高中物理面试真题--《光的偏振》教案、教学设计

《光的偏振》教案、教学设计人教版高中物理选修3-4一、教学目标【知识与技能】1.认识振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象;2.明白偏振光和自然光的区别;3.了解偏振光的应用,知道日常所见光多是偏振光。

【过程与方法】通过观察实验,掌握类比研究物理问题的方法,培养观察、表述、概括能力。

【情感态度与价值观】通过感知周围生活中的偏振光,培养联系实际学习物理的观念和习惯。

二、教学重难点【重点】1.光的偏振现象的实验探究;2.偏振光与自然光的区别。

【难点】探究光的偏振现象三、教学方法探究法、讲授法、讨论法四、教学过程环节一:导入新课引导学生回顾横波和纵波,提出疑问光波究竟是横波还是纵波?引出新课的探究实验。

环节二:新课讲授1.偏振现象教师简单介绍课本第一个试验装置,教师演示,引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况,看波能否通过狭缝传到木板的另一侧。

师生共同总结得出横波具有偏振现象,纵波不会发生偏振。

教师简单介绍课本第二个试验装置,强调起偏器P和检偏器Q的作用(用于从自然光中获得偏振光的偏振片称为起偏器,用于鉴别光的偏振状态的偏振片称为检偏器)。

演示同时引导学生认真观察随着检偏器Q的转动屏上光照强度的变化。

师生总结后得知太阳光源包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且各个方向振动的光波强度都相同,这种光叫自然光。

通过起偏器后,这种光就只能沿着一个特定方向振动,这种光叫做偏振光。

横波只沿着某一个特定方向振动,称为波的偏振。

只有横波才有偏振现象。

引导学生阅读教材相关内容,了解光的偏振现象是一种常见现象。

2.偏振现象的应用幻灯片投影偏振滤光片、车灯玻璃和挡风玻璃、偏光眼镜(观看立体电影)、拍摄水面景物以及液晶显示相关图片,引导学生分析这些应用的原理,鼓励学生从生产生活中查找偏振应用实例。

环节三:巩固小结本节课我们通过实验演示,学习了波的偏振现象。

了解了自然光、偏振光的概念,并知道只有横波才有偏振现象。

还了解了偏振现象的一些应用。

物理教案-光的偏振

物理教案-光的偏振

物理教案-光的偏振一、教学目标通过本节课的学习,学生应能够:1.理解光的偏振现象的基本概念;2.了解光的偏振现象的产生原因;3.掌握光的偏振现象的常见应用。

二、教学内容1.什么是光的偏振;2.光的偏振现象的产生原因;3.光的偏振的应用。

三、教学重难点1. 教学重点•理解光的偏振的基本概念;•掌握光的偏振的应用。

2. 教学难点•理解光的偏振现象的产生原因。

四、教学过程步骤一:导入引入通过展示一些具有偏振光特性的照片或影片,引起学生对光的偏振的兴趣,并提出问题:“你们有没有注意到一些光线在传播过程中只有一个方向上的振动?”并要求学生回答。

步骤二:概念讲解1.定义光的偏振:光的振动方向只沿着特定方向传播的现象称为光的偏振。

2.光的偏振现象的产生原因:光的偏振是因为光的电场和磁场垂直于传播方向的分量振动方向不同引起的。

步骤三:实验演示进行一个简单的实验,使用偏振光源和偏振片来观察光的偏振现象。

首先,将偏振光源射向偏振片,然后逐渐改变偏振片的方向,观察通过偏振片的光是否能透过。

实验结束后与学生进行讨论,引导他们总结观察结果。

步骤四:应用拓展引导学生思考光的偏振现象在生活中的应用,并举例讲解光的偏振在偏光眼镜、液晶显示器和光通信等方面的应用。

步骤五:练习与讨论将学生分为小组进行讨论,针对以下问题展开讨论:1.光的偏振现象的产生原因是什么?2.举例说明光的偏振在生活中的应用。

步骤六:归纳总结和学生一起总结本节课的重点内容,强调光的偏振的基本概念和常见应用。

五、课堂小结通过本节课的学习,学生对光的偏振现象有了一定的了解,并能够应用到实际生活中。

同时,学生也了解了光的偏振现象的产生原因,为进一步深入学习做好了铺垫。

六、课后作业1.查找相关资料,深入了解光的偏振现象的应用;2.思考一下:在你的生活中,还有哪些应用使用到了光的偏振?备注:老师在备课过程中可以适当准备一些相关图片或动画,以图文并茂的方式引导学生更好地理解光的偏振现象。

【最新人教版】【人教版】(高考)高中物理(选修3-4):13.6《光的偏振》精品教案(含答案)

【最新人教版】【人教版】(高考)高中物理(选修3-4):13.6《光的偏振》精品教案(含答案)

课时13.6光的偏振1.观察振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。

2.知道偏振光和自然光的区别,能运用偏振知识来解释生活中一些常见的光学现象。

重点难点:偏振光的概念、偏振光与自然光的区别,以及偏振光的应用。

教学建议:本节主要阐述了光波作为横波具有的偏振现象,以及光的偏振在生产、生活等各个方面的应用。

教学中可以先从绳波发生偏振入手,通过类比来理解光的偏振。

做好演示实验是使学生学好偏振现象的关键。

本节知识有利于开阔学生的视野,加深学生对光的波动性,特别是对光是横波的理解。

导入新课:立体电影出现于1922年。

它能产生三维立体效果,当观众戴上立体眼镜观看时,有身临其境的感觉,亦称“3D立体电影”。

你看过立体电影吗?看立体电影为什么要戴上特制的眼镜?你能解释其中的奥秘吗?1.光的偏振现象如图所示,白炽灯泡发出的光,经过两个偏振片后投射到光屏上,光源、偏振片和光屏的中心在同一条直线上,以这条直线为轴,转动任何一个偏振片,光屏上光的强度都会发生周期性的变化。

(1)白炽灯泡发出的光,经过偏振片P后变成了①偏振光,偏振片P叫②起偏器,偏振片Q叫③检偏器。

(2)光具有波动性,而且能发生偏振现象,这说明光是一种④横波(填“横波”或“纵波”)。

2.自然光与偏振光(1)普通光源发出的光包含着在垂直于传播方向上沿⑤一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都⑥相同,这种光叫自然光。

(2)偏振光:在垂直于光传播方向的平面上,只沿着⑦某个特定方向振动的光。

(3)通常我们见到的绝大部分光都是不同程度的偏振光,自然光照射在玻璃、水面、木质桌面等表面时,反射光和折射光都是⑧偏振光。

3.光偏振现象的应用(1)摄影和摄像:在拍摄水中的景物时,让镜头滤光片的透振方向与反射光的偏振方向⑨垂直,就可以减弱反射光,使被拍摄的对象的影像更清晰。

(2)液晶显示:液晶具有⑩旋光性,在外电压作用下,这个性质会消失。

在液晶显示中,液晶盒上下两偏振片的透振方向相互垂直。

人教版高中物理教案-光的偏振

人教版高中物理教案-光的偏振

學校:臨清實驗高中學科:物理編寫人:王鳳君審稿人:孔慶生選修3-4第十三章第6節《光的偏振》一、教材分析《光的顏色色散》是人教版高中物理選修3-4第13章第五節的教學內容,主要認識光的偏振現象以及偏振現象的應用。

二、教學目標1、知識目標1、知道振動中的偏振現象,知道只有橫波有偏振現象2、瞭解偏振光和自然光的區別,知道日常見到的光多是偏振光。

2、能力目標1、知道偏振光的一些應用2、通過光的偏振現象說明光是橫波3、情感、態度和價值觀目標:讓學生瞭解偏振現象應用的廣泛性,從而達到激發學生學習興趣的目的。

三、教學重點難點1、教學重點通過光的偏振現象說明光是橫波2、教學難點發射和折射時,為什麼會使光波形成偏振四、學情分析(根據個人情況寫)五、教學方法實驗觀察、理論分析、學案導學六、課前準備偏振片、立體眼鏡、軟繩且一端固定在牆上七、課時安排:1課時八、教學過程(一)預習檢查、總結疑惑複習提問1:電磁波是橫波還是縱波?電磁波在轉播時,電向量E 、磁向量B和傳播方向x有什麼關係?學生:答問…(二)情景導入、展示目標。

引入:既然我們已經知道電磁波是橫波,而光波是電磁波,故光波肯定是橫波。

而且,由於光波在傳播時,引起感光作用(和生理作用)的主要是電向量E ,我們在研究光波的傳播時,就可以用E-x圖像類比機械波的y-x圖像。

本節課,我們將看一看光作為一種橫波所顯現出來的一種特殊現象——(三)合作探究、精講點撥。

1、偏振現象啟發:我們已經從理論上知道了橫波和縱波的差別,那麼,它們在傳播的過程中,會有什麼表像的不同呢?這裡看一個演示——演示:(機械)橫波和縱波在穿過狹縫時的差別學生:觀察…現象解釋…啟發:光波既然是橫波,它的傳播是不是也應該具備機械波的這種特徵?由於光的E振動並不是肉眼所能直接觀察的,所有需要借助相關儀器來完成類比實驗。

偏振片介紹…(透振方向)演示:自然光穿過兩塊偏振片a、自然光穿過一塊偏振片,轉動透振方向;b、自然光穿過兩塊透振方向相互平行的偏振片;c、自然光穿過兩塊透振方向相互垂直的偏振片。

光的偏振教学设计教案

光的偏振教学设计教案

光的偏振教学设计教案教学目标:1.理解和描述光的偏振现象。

2.能够使用偏振片来实验观察和分析光的偏振现象。

3.掌握如何调节偏振片的方向和角度以控制光的偏振状态。

教学准备:1. ppt演示或黑板。

2.光源和偏振片。

3. 实验器材:偏振片、光源、互相垂直的镜子、10cm长的直线槽、180度回转器、白色光源、滤光片、旋转器。

4.课件或教材。

教学过程:Step 1:导入(10分钟)- 利用ppt或黑板引入光的偏振现象,例:光的传播方式、偏振方向等。

Step 2:理论讲解(20分钟)- 使用ppt或黑板,介绍光的偏振现象的基本原理和偏振片的作用。

-解释光在通过偏振片时发生的现象,并讨论解释为什么光可以被偏振片过滤。

-引导学生理解偏振片和光的偏振方向之间的关系。

Step 3:实验展示(30分钟)-准备实验器材并进行现场演示。

-使用光源、偏振片和直线槽等器材,展示光的偏振现象。

-调整偏振片的角度,让学生观察并描述观察到的变化。

-引导学生猜测并解释变化的原因。

Step 4:小组实验(20分钟)-将学生分成小组,每个小组获得一组实验器材。

-要求小组成员尝试通过调整偏振片的角度和方向来控制光的偏振状态,并观察并记录结果。

-鼓励小组成员互相讨论和交流,分享实验结果和观察到的现象。

Step 5:讨论和总结(20分钟)- 通过ppt或黑板,引导学生回顾整个实验过程,并重点总结实验中观察到的现象。

-引导学生讨论实验结果,解释观察到的现象及其原因。

-引导学生思考光的偏振现象在实际生活中的应用。

Step 6:作业布置(10分钟)-布置作业,要求学生写一份实验报告,包括实验目的、步骤、结果分析和总结,并展示在下一节课。

拓展活动:。

人教版选修(3-4)13.6《光的偏振》word学案

人教版选修(3-4)13.6《光的偏振》word学案

第十三章 光13.6光的偏振【教学目标】1.通过实验,认识偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。

2.了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波。

3.了解日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用。

重点: 知道光的偏振现象及光的偏振现象说明光是一种横波难点:偏振光和自然光的区别【自主预习】一 、光的干涉和衍射现象说明光具有 ,光的偏振现象说明光是 。

二、偏振片:由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向,只有沿这个方向振动的光才能透过偏振片,这个方向叫 ,偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样。

三、光的分类1.自然光:由太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿___________方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波强度都___________,这样的光叫___________.2.偏振光:①自然光垂直透过某一偏振片(起偏器)后,只有振动方向与偏振片的透振方向 的光波才能通过。

也就是说,光通过偏振片后,在垂直于传播方向上,只沿着 的方向振动。

②平时看到的绝大部分光,都是不同程度的 ,自然光在玻璃、水表面反射时,反射光和折射光都是 ,入射角变化时 的程度也有变化。

四、偏振现象的应用①照相机镜头前常装一偏振滤光片,让它的透振方向与水面和玻璃面的反射光的偏振方向 ,就可 反射光而使水下和玻璃后景物清晰。

②数字式电子表、 、 、 、 等带有液晶显示的物品,它们的液晶显示器都用到了偏振现象。

【典型例题】一、偏振现象【例1】如图所示,电灯S 发出的光先后经过偏振片A 和B ,人眼在P 处迎着入射光方向,看不到光亮,则( )A .图中a 光为偏振光B .图中b 光为偏振光C .以SP 为轴将B 转过180°后,在P 处将看到光亮D .以SP 为轴将B 转过90°后,在P 处将看到光亮【例2】.如图所示,P 是偏振片,P 的透振方向(用带箭头的实线表示)为竖直方向。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

物理人教版高中选修3-4《光的偏振》教学设计《光的偏振》教学设计江西石城中学:温树平 342700教材内容:新课标人教版选修3-4 第十三章第六节《光的偏振》高二年级教学目标:一.知识目标:1.知道振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波二.能力目标:1.学习科学研究的思维方法,体会科学发展的严密性。

2.培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。

三.情感目标:1. 培养良好的物理实验习惯,学会用理论指导实践,用实验来验证理论.2. 知道在学习物理的过程中,做好实验的重要性.教学重难点:重点:1. 使学生了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象2. 知道只有横波才有偏振现象,知道光有偏振现象所以光是一种横波难点:通过两个演示实验让学生接受光有偏振现象,因为偏振是学生接触的一个新概念,所以做好演示实验并通过设疑如何引导学生思考、讨论、类比、推理、判断得到结论是本节教学的关键和突破口。

教学方法:教学是教师教学生学的双边活动,教师在课前必须对学生有一定了解。

高二学生已经具有一定的抽象思维能力,但光的偏振现象对他们来说是完全陌生而又抽象的,而机械波的偏振现象相对形象些。

故要本着由浅入深,新旧联系,全面系统的原则去讲课,先做好机械波模拟实验,使学生认识机械波的偏振,进而认识偏振是横波特有的现象作为知识铺垫后然后再做光的偏振实验,在分析光的偏振实验时,要引导学生理解实验的设计思路且与机械波实验相类比。

偏振现象的应用属于了解性的,采用老师用幻灯片展示语言介绍,学生分析思考的方法,而不让学生课前预习查找,减轻学生课外学习负担,同时让学生知道光偏振并不是陌生的,而是在生产生活中很常见,激发学习兴趣。

由于光的偏振现象的抽象性及学生的抽象思维能力有限,所以在教学中主要采用教师设疑,学生探讨的问题探究教学模式,让学生观察、思考、讨论,充分发表意见,这样既有利于突出重点,化解难点,又充分发挥了学生的主体性。

教具:长绳、长轻弹簧、有狭缝的纸板、激光源、偏振片、powerpoint课件、flash课件、有摄像头的电脑教学过程:一.新课引入:一条竹竿横着进教室进不了,看看门,把扁担竖起来进教室,给学生设下悬念。

(老师进教室上课时演示)师:通过前面几节课的学习,我们对于光的本性的认识逐步加深,我们知道了光能够产生干涉和衍射现象,而这正好说明了光应该是一种波。

而波有横波和纵波之分,由此,我们必然会想到光究竟是横波还是纵波?我们又该如何去判断和验证?二、新课教学:首先我们来回忆一下横波和纵波。

问题一:请同学回答一下横波和纵波有什么区别?生:质点的振动方向和传播方向如果平行则为纵波;振动方向和传播方向垂直的则是横波。

师:很好。

我们从振动方向和传播方向的关系上上可以区别它们。

那如果有一列波,我们肉眼观察不到它的振动情况,问题二:比如说光波,我们该如何来判断它究竟属于横波还是纵波?(让学生思考,同桌讨论,并视情况决定是否提问。

)师:光我们是可以看见的,但是它属于横波还是纵波我们好象没有办法判断。

现在我提供一种判断横波和纵波的方法。

1、师生共同演示实验:绳波通过有狭缝的纸板,老师摆绳,学生调整纸板的方向。

长轻弹簧通过挖有狭缝的纸板。

(课件1的演示,纵波能够通过,而横波必须在特定情况下才能够通过)2、现象:横波只能通过与其振动方向相同的狭缝,称为偏振现象。

纵波能通过任何方向的狭缝。

3、结论:只有横波才有偏振现象 而纵波无偏振问题 问题三:好,现在就请同学们看看能不能在这个基础上帮我设计一个能够判断光是横波还是纵波的实验。

(让学生回答,筛选出合适的方案)师:这个方案不错,不过我们还得再仔细考虑一个问题:那就是这个狭缝的宽度大概有多少?我们不难想象,如果缝很宽,那不管怎么转动光还是可以穿过来的,因此,缝的宽度要小于光波的振幅。

好象很不容易做到。

幸好科技发达,这个问题科学家已经问我们解决了。

取出偏振片给学生观察,并且说明该偏振片可以看成由很多细小的狭缝组成。

偏振片由特定的材料制成,它上面有一个特殊的方向(叫做透振方向),只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片.偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样.通光方向 P 通 不通演示1:让学生观察黑板上的“光”字:将摄像头对准“光”字,把相片通过电脑投影到屏幕上。

把一个偏振片覆盖在摄像头上面,转动偏振片,看看字迹是否会消失。

演示2:让一束电筒光束通过偏振片照射到屏幕上,让学生观察当偏振片转动时透过偏振片的光线是否会消失。

现象:“光”不会消失,电筒光束也不会消失。

师:请同学们根据刚才的现象作出判断。

生:经过偏振片后的光线亮度不变,所以判断出光应该是纵波。

师:不错,这个实验现象很明白的告诉了我们,光应该是属于纵波。

很长一段时间来,科学家们也认为光应该是纵波。

问题四:但是无意中的一些实验发现了一些无法解释的现象。

下面我们就来看究竟是什么现象。

我们来观察这样的现象:演示1.让激光通过偏振片,看激光束亮度的变化。

演示2.让两块偏振片相交转动,让学生观察黑板上的“光”字有没有变化。

演示3. 让手电筒光束通过两块偏振片,转动偏振片,看透过的光束亮度有否变化?师:如何解释这样的现象?光究竟是不是纵波?(设问)总结:光如果是纵波,那这样的现象是无法解释的;那如果是横波,是怎样的横波呢?如何来解释看起来似乎前后矛盾的结果?经过科学家的不懈努力,终于解决了这个问题,并且确定了光应该是横波。

也说明有些光有特定的振动方向,有些光各个方向的振动情况相同 (向学生说明自然光、偏振光)定义:偏振光:在垂直于传播方向的平面上只沿着一个特定的方向振动的光.自然光:与传播方向垂直的各个方向振动的光波强度都相同,这样的光称之为自然光。

(太阳、电灯等直接发出的光)偏 振:横波只沿着某一个特定的方向振动,称为波的偏振。

师:我们常见的光,除了太阳、灯泡等直接发出的光为自然光外,其他大多数反射光、折射光都属于偏振光。

下面就请同学们一起来看横波对以上现象的解释。

(演示flash 课件2,)在纸面内振动 垂直纸面的振动•当只有一块偏振片时,以光的传播方向为轴旋转偏振片,透射光的强度不变.当两块偏振片的透振方向平行时,透射光的强度最大,但是,比通过一块偏振片时要弱.当两块偏振片的透振方向垂直时,透射光的强度最弱,几乎为零.下面我们小结一下刚才的实验和结论问题五:产生上述现象的原因(1)太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.这种光叫做自然光 .(2)自然光通过第一个偏振片(叫做起偏器)之后,只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过.也就是说,通过第一个偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,只沿着一个特定的方向振动.这种光叫做偏振光.横波只沿着某一个特定的方向振动,称为波的偏振.只有横波才有偏振现象.(3)通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片(称为检偏器)时,如果两个偏振片的透振方向平行,那么,通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行,透射光的强度最大.问题六:偏振光的获得生:偏振片法。

师:光的偏振现象并不罕见.除了从光源(如太阳、电灯等)直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光.反射和折射法也可以获得偏振光。

自然光射到两种介质的界面上,如果光入射的方向合适,使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°,这时,反射光和折射光就都是偏振的,并且偏振方向互相垂直.例:两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一片旋转180度,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象()A、透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零B、透过偏振片的光强光增强,然后减少到非零的最小值C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强D、透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强生:A正确问题七:光的偏振现象有很多应用:应用1:如果要拍摄玻璃橱窗里的陈列物或者水面之下的物体,或者远处的建筑物天空等物体,由于光的反射或者空气的散射,不容易拍摄清楚;而如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,那就可以减弱反射而使拍摄的景物清晰。

应用2:偏光镜头立体电影师:《立体电影》的故事两个人去看一部新的立体电影,电影一开始就是令人紧张的滑行轨道车场面。

电影刚放映,其中的一个人的脸就变成了浅绿色。

“对不起,”他对他的同伴说,“我得离开这儿。

我觉得恶心。

”“你能不能坐下,别像一个小孩子!”同伴要求说,“这只是一部电影。

”一分钟后轨道车呼啸着滑下一个陡坡,第一个人呻吟着说:“我想呼吸一些新鲜空气。

”“坐下,”他的朋友小声说,“你太使我难堪了,这是一部电影。

”几秒钟后那人脸色灰白站了起来。

“我的上帝,”他说,“我不能呆在这儿了,我一定得离开。

”“听着,”他的同伴吼叫着,“你能不能坐下,要不我们都得从这玩意儿里摔出去,去见上帝!”这个故事无非就是告诉我们立体电影非常逼真,那它究竟是用的什么原理呢?立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像,制成电影胶片。

在放映时,通过两个放映机,把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。

这时如果用眼睛直接观看,看到的画面是模糊不清的,要看到立体电影,就要在每架电影机前装一块偏振片,它的作用相当于起偏器。

从两架放映机射出的光,通过偏振片后,就成了偏振光。

左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。

这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处,偏振光方向不改变。

观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到相应的偏振光图象,即左眼只能看到左机映出的画面,右眼只能看到右机映出的画面,这样就会像直接观看那样产生立体感觉。

这就是立体电影的原理。

当然,实际放映立体电影是用一个镜头,两套图象交替地印在同一电影胶片上,还需要一套复杂的装置,这里就不涉及了。

应用3:偏振光眼镜钓具辅助具之一。

指钓者在钓鱼时用于观察水面、浮漂时,可消除浮漂、水面反光的特种眼镜。

该镜还可防止阳光刺眼。

其镜片颜色有茶色、灰色和墨绿色。

其原理是在光波中有自然光和偏振光两种。

自然光的电磁波是向四面八方振动的,即所谓出现光线的漫反射。

这样,钓者用肉眼和普通太阳镜观察水面上的浮原时会出现倒影,加上水面波纹闪动反光,很难看清浮漂。

而偏振镜片中间的胶膜内含有无数细小的杆状晶体,均朝一个方向顺序均匀地排列,故通过偏振眼镜后的光线只能朝一个方向振动、影象清晰。

应用4:液晶显示我们用的计算器上的液晶显示屏也用到了光的偏振原理。

光的偏振这部分内容如果深入下去其实还有很多值得研究的地方,但我们中学里不再要求深入,点到为止。

相关文档
最新文档