3. 光的衍射与偏振教案评析

高二物理学案

【学习目标】

1．通过阅读和分析，了解偏振现象，知道只有横波才有偏振现象。

2．通过分析和讨论，知识偏振片的作用，理解起偏器和检偏器的定义和作用。

3．知道偏振光和自然光的区别，能用偏振知识来解释生活中的一些常见的光学现象。

【重点、难点】

了解光的偏振现象

【考情分析】

1.考纲要求：Ⅰ级要求

2.考试题型：选做题中的选择题的某个选项

3.考题分值： 6分；

【课前预习案】

一、偏振现象

1.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，叫偏振光。

2.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，光的偏振现象说明光波是横波。

3.自然光：沿各个方向振动的光波强度都相同的光。

4.在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向平行；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，振动方向不同，所以光是横波。

二、偏振现象的应用

1.如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的偏振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以避免物体表面反射光的影响，使景象更清晰。

2.数字式电子表、空调遥控器、数字式调谐收音机、计算器、数字多用表、带液晶显示的玩具等，它们的液晶显示都用到了偏振现象。

【课上学习案】

预习检查：小组讨论（3分钟）

知识讲解

1．横波、纵波的判断方法

直接看质点的振动方向与传播方向的关系．若互相垂直为横波；若在同一直线上为纵波．这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波．

姓名： 班级：

2．偏振片

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，这个方向叫做透振方向．偏振片对光波的作用就像狭缝对机械波的作用一样．

3．自然光和偏振光的比较

成因

振动

方向

自然光

从光源(如太阳、电灯等)直接发出的光

在垂直于传播方向的平面内，沿着各个方向振动

偏振光

自然光通过偏振片后就变成了偏振光，反射光、折射光均为偏振光

在垂直于传播方向的平面内，并且只有一个振动方向

经偏振

片后现

如上图所示，通过偏振片后，象比较

自然光就变成了偏振光，转动[来源学科网]

如上图所示，偏振光经偏振片后，若偏振方向与透振方向平行，屏亮；若垂直，则屏暗；若介于两者之间，则屏上亮度介于两者之间并随偏振方向与透振方向夹角的增大而变暗. 偏振片，偏振光的亮度不变，但偏振方向随之变化

注意：

1．偏振片是由特定的材料制成的，每个偏振片都有一个特定的方向，这个方向叫做“透振方向”，只有沿透振方向振动的光才能通过偏振片．

2．偏振片上的“狭缝”表示透振方向，而不是真实狭缝．

3．光的偏振现象说明光是一种横波．

4．自然光透过偏振片可以变成偏振光．当偏振片的偏振方向与光的偏振方向夹角不同时，透过偏振片的光的强度不同．

知识应用

1．如图，让太阳或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明（

）

A．光是电磁波

C．光是纵波

B．光是横波

D．光是机械波

P Q 明

2.在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，如图所示，则下列说法正确的是(

)

A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变

B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱

C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变

D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱

E．偏振现象表明光是横波

【答案】

BDE 知识拓展

1．电子表的显示屏利用了液晶的旋光性，当液晶上不加电压时，偏振光通过液晶时偏振方向会旋转90°，这就是液晶的旋光性；如果在液晶上加上电压，则旋光性消失．有一种电子表的显示屏是透明的，而在显示数字的笔画处不透光，则上下两个偏振片的透振方向相互________；笔画处为________电极，因此加上电压时变为________的.

【答案】

垂直

透明

不透明

2．在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是什么？

【答案】

减弱反射光，从而使景物的像清晰

【课堂小结】

1.光的偏振现象

2.自然光与偏振光

3.光的偏振的应用