2024-2025學(xué)年高中物理第五章光的波動(dòng)性3光的衍射與偏振教案2教科版選修3-4

PAGE3-光的偏振教學(xué)目標(biāo)1、通過(guò)試驗(yàn)，相識(shí)振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波有偏振現(xiàn)象。2、了解偏振光和自然光的區(qū)分，從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。3、了解日常見到的光多數(shù)是偏振光，了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：1．光的偏振試驗(yàn)的視察和分析難點(diǎn)：1．光振動(dòng)與自然光和偏振光的聯(lián)系過(guò)程與方法1、通過(guò)機(jī)械波的偏振試驗(yàn)和光的偏振試驗(yàn)駕馭類比探討物理問(wèn)題的方法。2、通過(guò)對(duì)光的偏振應(yīng)用的學(xué)習(xí)，提高應(yīng)用學(xué)問(wèn)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)力。情感、看法與價(jià)值觀通過(guò)課外活動(dòng)視察光的偏振現(xiàn)象培育學(xué)生聯(lián)系實(shí)際學(xué)習(xí)物理的觀念和習(xí)慣。教學(xué)資源松軟的長(zhǎng)繩一根，帶有狹縫的木板兩塊，細(xì)軟的彈簧一根，人造偏振片三片，乒乓球一個(gè)、由偏振片制成的圓筒一個(gè)，投影儀、投影、多媒體課件等教學(xué)設(shè)計(jì)【課堂引入】穿墻魔術(shù)表演為了進(jìn)一步探究光的本性，我們將進(jìn)一步探討光的波動(dòng)性的其他表現(xiàn)——光的偏振?！菊n堂學(xué)習(xí)】學(xué)習(xí)活動(dòng)：光的偏振問(wèn)題1：什么是波的偏振現(xiàn)象？①舉例說(shuō)說(shuō)什么是橫波？什么是縱波？②介紹課本圖5.3.3裝置，老師演示，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致視察繩波遇到狹縫時(shí)的狀況，看波能否通過(guò)狹縫傳到柵欄的另一側(cè)。③將以上試驗(yàn)中的細(xì)繩換成輕彈簧，進(jìn)一步演示彈簧中的縱波可以通過(guò)與傳播方向垂直的隨意方向的狹縫。總結(jié)：1、橫波在它的傳播方向上的狹縫，只要狹縫的方向橫波的振動(dòng)方向相同，橫波就可以毫無(wú)阻礙地傳過(guò)去；假如把狹縫的方向旋轉(zhuǎn)90°，橫波就不能通過(guò)了，這種現(xiàn)象叫偏振；2、偏振是橫波所特有的性質(zhì)。問(wèn)題2：光是否也會(huì)產(chǎn)生偏振呢？演示試驗(yàn)：光的偏振現(xiàn)象1、自然光：從一般光源干脆發(fā)生的自然光是多數(shù)偏振光的無(wú)規(guī)則集合，所以干脆視察時(shí)不能發(fā)覺光強(qiáng)偏于肯定方向。這種沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同的光叫自然光；太陽(yáng)、電燈等一般光源發(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(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同，這種光都是自然光。2、讓太陽(yáng)光或燈光通過(guò)一塊用晶體薄片作成的偏振片P1，在P1的另一側(cè)視察，可以看到它是透亮的。以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P1，這時(shí)看到透射光的強(qiáng)度并不發(fā)生改變。3、再取一塊同樣的偏振片P1，放在偏振片P1的后面，通過(guò)它去視察從偏振片P1透射過(guò)來(lái)的光，就會(huì)發(fā)覺，從偏振片P1透射過(guò)來(lái)的光的強(qiáng)度跟兩偏振片P1、P2的相對(duì)方向有關(guān)。這一現(xiàn)象說(shuō)明光波是橫波。（書P88圖）（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(lái)說(shuō)明上面的試驗(yàn)現(xiàn)象：自然光通過(guò)第一個(gè)偏振片P1（叫起偏器）后，相當(dāng)于被一個(gè)“狹縫”卡了一下，只有振動(dòng)方向跟“狹縫”方向平行的光波才能通過(guò)．自然光通過(guò)偏振片P1后雖然變成了偏振光，但由于自然光中沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同，所以不論晶片轉(zhuǎn)到什么方向，都會(huì)有相同強(qiáng)度的光透射過(guò)來(lái)．再通過(guò)其次個(gè)偏振片P2（叫檢偏器）去視察就不同了；不論旋轉(zhuǎn)哪個(gè)偏振片，兩偏振片透振方向平行時(shí)，透射光最強(qiáng)，兩偏振片的透振方向垂直時(shí)，透射光最弱。）總結(jié)：光的偏振現(xiàn)象并不罕見。我們通?？吹降慕^大部分光，除了從光源干脆射過(guò)來(lái)的，基本上都不是自然光，只是我們的眼睛不能鑒別罷了。假如用偏振片去視察從玻璃或水面上反射的光，旋轉(zhuǎn)偏振片發(fā)覺透射光的強(qiáng)度也發(fā)生周期性的改變，從而知道反射光是偏振光。問(wèn)題3：偏振現(xiàn)象有哪些應(yīng)用？①拍攝水面以下或櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，在鏡頭前加裝的濾光片②立體電影③汽車的擋風(fēng)玻璃及頭燈罩④拍攝水面景物（引導(dǎo)學(xué)生分析這些應(yīng)用的原理，激勵(lì)學(xué)生從生產(chǎn)生活中查找偏振應(yīng)用實(shí)例，條件許可還可教學(xué)生自制偏振片）?！菊n堂小結(jié)】問(wèn)題：了解了自然光、偏振光的概念，并知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象?！景鍟O(shè)計(jì)】第三節(jié)光的衍射與偏振一、機(jī)械波的偏振、偏振現(xiàn)象時(shí)橫波特有的二、光的偏振1．光具有偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波2．自然光透過(guò)偏振片變?yōu)槠窆馊?、光的偏振現(xiàn)象的常見應(yīng)用【課堂反饋】1．兩個(gè)偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過(guò)。假如將其中的一片旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象（）A．透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增加，然后又減弱到零B．透過(guò)的光強(qiáng)先增加，然后減弱到非零的最小值C．透過(guò)的光強(qiáng)在整個(gè)過(guò)程中都增加D．透過(guò)的光強(qiáng)先增加，再減弱，然后又增加2．夜間行車時(shí)，對(duì)面來(lái)車的車燈的強(qiáng)光刺眼會(huì)使司機(jī)看不清路況，因此兩車交會(huì)前要交替滅燈，同時(shí)減速，這樣很不便利?？茖W(xué)家設(shè)想，把每輛車前大燈罩玻璃換成偏振片，把車前擋風(fēng)玻璃也設(shè)計(jì)一塊偏振片，偏振片的透振方向一樣，且都與水平面成45°角，如圖所示，當(dāng)夜晚行車時(shí)，就能避開對(duì)方燈光刺眼，且司機(jī)對(duì)