高中物理 第十三章 光 第6節(jié) 光的偏振課件 新人教版選修34

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1、物 理選修選修3-4 人教版人教版第十三章光光第六節(jié)第六節(jié) 光的偏振光的偏振了解偏振現(xiàn)象了解偏振現(xiàn)象知道自然光與偏振光的區(qū)別知道自然光與偏振光的區(qū)別了解偏振光的應(yīng)用了解偏振光的應(yīng)用1 1課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)2 2課內(nèi)探究課內(nèi)探究3 3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4 4課堂達(dá)標(biāo)課堂達(dá)標(biāo)5 5課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)課課 前前 預(yù)預(yù) 習(xí)習(xí) 橫波只沿某一特定的_的現(xiàn)象稱偏振現(xiàn)象。偏振現(xiàn)象偏振現(xiàn)象方向振動(dòng)方向振動(dòng) 1自然光自然光太 陽 、 電 燈 等 普 通 光 源 發(fā) 生 的 光 ， 包 含 著 在 垂 直 于 傳 播 方 向 上太 陽 、 電 燈 等 普 通 光 源 發(fā) 生 的 光 ， 包 含 著 在 垂 直 于 傳 播

2、 方 向 上_的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都_。這。這種光是自然光。種光是自然光。2偏振光偏振光光在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的光在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的_。這種光叫。這種光叫做偏振光。做偏振光。自然光與偏振光自然光與偏振光沿一切方向振動(dòng)沿一切方向振動(dòng) 相同相同 方向振動(dòng)方向振動(dòng) 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(jī)鏡頭前裝一片_，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以_反射光而使景像清晰。 2偏振片在汽車擋風(fēng)玻璃上的應(yīng)用 在夜間行車時(shí)，迎面開來的車燈眩光常常使司機(jī)

3、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(jī)坐席前面的擋風(fēng)玻璃上安裝一塊_，并使它們的透振方向跟水平方向成_角，就可以解決這一問題。 3立體電影 立體電影也是利用了光的_原理。偏振光的應(yīng)用偏振光的應(yīng)用偏振濾光片偏振濾光片 減弱減弱 偏振片偏振片 45 偏振偏振 判一判 (1)自然光是偏振光。() (2)立體電影利用了光的偏振原理。() (3)自然光是在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng)的光。() (4)光的偏振表明光是一種橫波。() (5)自然光與偏振光之間可以相互轉(zhuǎn)化。() 選一選 (多選)P是一偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示) 為豎直方向。下列四種入射光束中

4、哪幾種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光？( ) A太陽光 B沿豎直方向振動(dòng)的光 C沿水平方向振動(dòng)的光 D沿與豎直方向成45角振動(dòng)的光 解析：只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的透振方向垂直，光都能通過偏振片。太陽光、沿豎直方向振動(dòng)的光、沿與豎直方向成45角振動(dòng)的光均能通過偏振片。ABD 想一想 (現(xiàn)象分析題)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(dòng)偏振片時(shí)，看到的現(xiàn)象有何不同？ 解析：通過一塊偏振片去觀察電燈、蠟燭時(shí)，透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化。因?yàn)闊艄狻T光都是自然光，沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同，因此當(dāng)偏振片旋轉(zhuǎn)時(shí)，透射出來的光波的振動(dòng)方向雖然改變了(肉眼對(duì)

5、此不能感覺)，但光的強(qiáng)弱沒有改變。月亮和黑板反射的光已經(jīng)是偏振光，它們通過偏振片透射過來的光線的強(qiáng)弱會(huì)隨偏振片的旋轉(zhuǎn)發(fā)生周期性的變化。課課 內(nèi)內(nèi) 探探 究究 在觀看立體電影時(shí)，觀眾要戴上特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對(duì)透振方向相互垂直的偏振片，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么？ 提示：立體電影的光是偏振光。只有與偏振片透振方向一致的光才能通過。探究對(duì)光的偏振現(xiàn)象的理解探究對(duì)光的偏振現(xiàn)象的理解 1偏振現(xiàn)象 (1)波的偏振 狹縫對(duì)橫波、縱波的影響 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，縱波都能自由通過狹縫；對(duì)橫波，只有狹縫的方向與橫波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同時(shí)，橫波才

6、能毫無阻礙地通過狹縫；當(dāng)狹縫的方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直時(shí)，橫波就不能通過狹縫，這種現(xiàn)象叫做偏振。如圖所示。 2光的偏振 (1)光屬于電磁波，是橫波，具有偏振性。從普通光源直接發(fā)出的光(自然光)，包含在垂直于光的傳播方向上一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波是均勻的，不顯示偏振性。 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(dòng)偏振片時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向隨之變化，但屏上亮度不變。 (2)自然光通過偏振片后，只有振動(dòng)方向跟透振方向一致的光才能通過。這時(shí)的光只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)，顯示偏振性。 如圖，偏振光經(jīng)過偏振片時(shí)，若光的振動(dòng)方向與偏振片的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的

7、振動(dòng)方向與偏振片的“透振方向”垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏的亮度介于兩者之間，隨振動(dòng)方向與“透振方向”的夾角變大，亮度逐漸變暗。 3自然光與偏振光的比較自然光自然光(非偏振光非偏振光)偏振光偏振光光的來源光的來源直接從光源發(fā)出的光直接從光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光自然光通過起偏器后的光光的振光的振動(dòng)方向動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿所有方平面內(nèi)，光振動(dòng)沿所有方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光強(qiáng)度都相同光強(qiáng)度都相同在垂直于光的傳播方向的在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿某一特平面內(nèi)，光振動(dòng)沿某一特定方向定方向(與起偏器的偏振方

8、與起偏器的偏振方向一致向一致) 特別提醒：(1)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(shí)的反射和折射光線，尤其是二者互相垂直時(shí)，都是典型的偏振光，并且是完全偏振光，振動(dòng)方向相互垂直。 (2)只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，光是橫波。(浙江省湖州市20172018學(xué)年高二下學(xué)期期末)如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是() AA、B均不變 BA、B均有變化 CA不變，B有變化 DA有變化，B不變 解題指導(dǎo)：(

9、1)思考自然光通過偏振片后有何變化。 (2)當(dāng)P、Q的透振方向平行和垂直時(shí)對(duì)光有何影響。C 解析：白熾燈發(fā)出的光為自然光，通過偏振片P后變成偏振光，旋轉(zhuǎn)P，A點(diǎn)光的強(qiáng)度不變；當(dāng)P與Q的偏振方向一致時(shí)，B點(diǎn)光的強(qiáng)度最大。當(dāng)P與Q的偏振方向垂直時(shí)，B點(diǎn)光的強(qiáng)度最小，所以選項(xiàng)C正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1關(guān)于自然光和偏振光，下列觀點(diǎn)正確的是() A自然光能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，而偏振光卻不能 B只有自然光透過偏振片才能獲得偏振光 C自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光 D自然光和偏振光都能使感光底片感光 解析：光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光就是自然光，而振動(dòng)沿著特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能發(fā)生

10、干涉、衍射，所以A錯(cuò)。光的偏振現(xiàn)象并不罕見，除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是偏振光，所以B錯(cuò)。光的顏色由光的頻率決定，與光的振動(dòng)方向無關(guān)，所以C錯(cuò)。自然光和偏振光都具有能量，都能使感光片感光，D正確。D 素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升 偏振光的應(yīng)用非常廣泛。例如 (1)在攝影中的應(yīng)用：在鏡頭前安裝一片偏振濾光片，可以減弱進(jìn)入鏡頭的反射光。 (2)電子表的液晶顯示屏：在兩塊透振方向垂直的偏振片當(dāng)中插進(jìn)一個(gè)液晶盒，可以控制光線顯示數(shù)字。 (3)夜晚行車時(shí)，車燈眩光的消除用的就是光的偏振原理。 (4)立體電影也利用了光的偏振原理。偏振光的應(yīng)用偏振光的應(yīng)用(多選)如圖所示是立體電影的

11、工作原理圖，觀眾戴上一副特殊的眼鏡就能看到由立體電影放出的立體圖象。關(guān)于立體電影，以下說法正確的是() A觀眾戴上特制眼鏡是為了防止傷害眼睛 B這副眼鏡其實(shí)就是一對(duì)偏振方向互相垂直的偏振片BD C戴上特制眼鏡的觀眾若只用一只眼睛看，則銀幕上只是一片光亮而無圖像 D產(chǎn)生立體視覺是因?yàn)槿说膬芍谎劬ν瑫r(shí)觀察物體時(shí)，在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同 解析：放立體電影時(shí)有左右兩架放影機(jī)同時(shí)工作，如上圖所示，在每架放映機(jī)前裝有一塊偏振鏡子，其偏振方向互相垂直，因此從放映機(jī)前偏振鏡射出的兩束偏振光的偏振方向互相垂直，這兩束偏振光經(jīng)屏幕反射其偏振方向不改變，觀眾眼睛所戴的偏振眼鏡的兩只鏡片偏振方向互相垂直，且左眼鏡片跟左邊放映機(jī)前偏振鏡的偏振方向一致，這樣，左眼只能看到左邊放映機(jī)映出的畫面，右眼只能看到右邊放映機(jī)映出的畫面，兩眼看到的畫面略有差別，因而產(chǎn)生立體感。因此B、D選項(xiàng)正確。