物理教案-光的偏振

1、物理教案一光的偏振教學(xué)目標(biāo)知識目標(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(diǎn).2、知道偏振光和自然光的區(qū)別，知道偏振光在實(shí)際生活中的應(yīng)用.能 力目標(biāo)通過光的偏振現(xiàn)象和機(jī)械波的偏振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)對比，理解光波是橫波的實(shí)質(zhì).情感目標(biāo)培養(yǎng)良好的物理實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，學(xué)會用理論指導(dǎo)實(shí)踐，用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論.知道在學(xué)習(xí)物理的過程中，做好實(shí)驗(yàn)的重要性.教學(xué)建議在復(fù)習(xí)前兩節(jié)內(nèi)容干涉、衍射的基礎(chǔ)上進(jìn)行小結(jié)，讓學(xué)生了解：光 的干涉和衍射說明光具有波動性；光的偏振說明光是橫波.可以先向?qū)W生介紹波的偏振現(xiàn)象，然后演示光的偏振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，最好由學(xué)生自己親自動手觀察偏振光.引導(dǎo)學(xué)生分析橫波的偏振特性，區(qū)別縱波

2、的無偏振特性，再讓學(xué)生區(qū)別偏振光與自然光.并分析講解 偏振光的產(chǎn)生方式，這一部分知識也可以讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)，查找資 料.最后進(jìn)行總結(jié)。關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議1、光的偏振可以用激 光演示儀和偏振器進(jìn)行演示.方法：使激光束的行進(jìn)方向正對著學(xué)生的觀察方向，使激光束通過偏振器.轉(zhuǎn)動偏振器的某一個偏振片，用毛玻璃屏接收透過偏振器的光束，可以在屏上看到光的亮度發(fā)生周期性的變化；當(dāng)兩個偏振片平行時，透光最強(qiáng)；當(dāng)兩個偏振片垂直時，透光最弱.2、本實(shí)驗(yàn)也可以將偏振片分發(fā)到學(xué)生手中，要求學(xué)生用兩個偏振片 對著光線來觀察光的偏振現(xiàn)象.教學(xué)設(shè)計示例光的偏振(-)引入新課問題：光的干涉和衍射現(xiàn)象表明光是一種波.我們知道波

3、有橫波和縱波，那么，光波是橫波還是縱波呢？讓學(xué)生思考、猜測.教師讓學(xué)生觀看機(jī)械波的偏振實(shí)驗(yàn).(二)教學(xué)過程1、首先用機(jī)械波來說明橫波和縱波的主要區(qū)別.我們已經(jīng)知道繩波是橫波，如果在它的傳播方向上放上帶有狹縫的木板，只要狹縫的方向跟繩的振動方向相同， 繩上的橫波就可以毫無 阻礙地傳過去；如果把狹縫的方向旋轉(zhuǎn) 90。，繩上的橫波就不能通 過了，這種現(xiàn)象叫偏振.橫波的振動矢量垂直于波的傳播方向振動時， 偏于某個特定方向的現(xiàn) 象縱波只能沿著波的傳播方向振動，所以不可能有偏振.光是否也會產(chǎn)生偏振呢？2、演示光的偏振現(xiàn)象：自然光：從普通光源直接發(fā)生的天然光是無數(shù)偏振光的無規(guī)則集合， 所以直接觀察時不能發(fā)現(xiàn)

4、光強(qiáng)偏于一定方向.這種沿著各個方向振動 的光波的強(qiáng)度都相同的光叫自然光；太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光， 包含著在垂直于傳播方向的平面內(nèi)沿一切方向振動的光， 而且沿著各 個方向振動的光波強(qiáng)度都相同，這種光都是自然光.讓太陽光或燈光通過一塊用晶體薄片作成的偏振片 P1,在P1的另一側(cè)觀察，可以看到它是透明的.以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P1,這時看到透射光的強(qiáng)度并不發(fā)生變化.再取一塊同樣的偏振片 P2,放在偏振片P1的后面，通過它去觀察 從偏振片P1透射過來的光，就會發(fā)現(xiàn)，從偏振片P1透射過來的光的 強(qiáng)度跟兩偏振片P1、P2的相對方向有關(guān).把晶片P1固定，以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)偏振片 P2時，從P2透射過

5、來 的光的強(qiáng)度發(fā)生周期性的變化.當(dāng)P1與P2的透振方向平行時，透射光的強(qiáng)度最大，當(dāng) P1與P2的 透振方向垂直時，透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎等于零.把上述的光現(xiàn)象 跟機(jī)械波的偏振現(xiàn)象比較，表明光通過偏振片時產(chǎn)生偏振現(xiàn)象， 由此 確定光波是橫波.要求學(xué)生總結(jié)上述現(xiàn)象，嘗試類比機(jī)械波的偏振來解釋上面的實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象？自然光通過第一個偏振片P1 （叫起偏器）后，相當(dāng)于被一個“狹縫” 卡了一下，只有振動方向跟“狹縫”方向平行的光波才能通過.自然 光通過偏振片Pl后雖然變成了偏振光，但由于自然光中沿各個方向 振動的光波強(qiáng)度都相同，所以不論晶片轉(zhuǎn)到什么方向，都會有相同強(qiáng) 度的光透射過來.再通過第二個偏振片P2 （

6、叫檢偏器）去觀察就不同了；不論旋轉(zhuǎn)哪個偏振片，兩偏振片透振方向平行時，透射光最強(qiáng)， 兩偏振片的透振方向垂直時，透射光最弱.光的偏振現(xiàn)象并不是罕見的.我們通?？吹降慕^大部分光，除了從 光源直接射過來的，基本上都不是自然光，只是我們的眼睛不能鑒別 罷了.如果用偏振片去觀察從玻璃或水面上反射的光，旋轉(zhuǎn)偏振片發(fā)現(xiàn)透射光的強(qiáng)度也發(fā)生周期性的變化，從而知道反射光是偏振光.3、光的偏振的應(yīng)用：光的偏振現(xiàn)象在技術(shù)中有很多應(yīng)用.例如拍攝水下的景物或展覽櫥窗中的陳列品的照片時，由于水面或玻璃會反射出很強(qiáng)的反射光， 使得水面下的景物和櫥窗中的陳列品看不清楚，攝出的照片也不清楚.如果在照相機(jī)鏡頭上加一個偏振片， 使偏振片的透振方向與反射光的偏振方向垂直