14,15章光的偏振和光与物质的相互作用教案
关于光的偏振物理教案
关于光的偏振物理教案一、教学目标1. 让学生了解光的偏振现象，理解偏振光的特点和性质。
2. 掌握偏振片的原理和作用，学会使用偏振片观察和分析光的偏振现象。
3. 了解光波的振动方向和偏振面的概念，能够绘制和解释光波的偏振图。
4. 培养学生对物理现象的好奇心和探究精神，提高观察和思考能力。
二、教学内容1. 光的偏振现象：通过实验和观察，让学生了解光的偏振现象，知道偏振光的特点和性质。
2. 偏振片的原理和作用：讲解偏振片的工作原理，让学生了解偏振片的作用和应用。
3. 光波的振动方向和偏振面：通过实验和观察，让学生掌握光波的振动方向和偏振面的概念，能够绘制和解释光波的偏振图。
4. 偏振光的产生和应用：讲解偏振光的产生方法，介绍偏振光在日常生活和科技领域的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点：光的偏振现象、偏振片的原理和作用、光波的振动方向和偏振面的概念。
2. 教学难点：光波的振动方向和偏振面的理解，偏振图的绘制和解释。
四、教学方法1. 采用实验观察、讲解演示、小组讨论等多种教学方法，让学生在实践中学习和理解光的偏振现象。
2. 使用多媒体课件和实物模型，帮助学生直观地了解偏振光的特点和性质。
3. 引导学生积极参与讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
五、教学准备1. 教学材料：教案、多媒体课件、实物模型、实验器材（如偏振片、光源等）。
2. 教学环境：教室、实验室等，确保有足够的光线和实验空间。
3. 学生准备：提前了解光的偏振现象，了解偏振片的作用和应用。
六、教学过程1. 引入新课：通过展示生活中的偏振现象，如液晶显示屏、偏光太阳镜等，引发学生对光的偏振现象的兴趣。
2. 讲解光的偏振现象：介绍光的偏振概念，解释偏振光的特点和性质。
3. 实验演示：进行光的偏振实验，如通过偏振片观察光的偏振现象，让学生直观地了解偏振光的特点。
4. 偏振片的原理和作用：讲解偏振片的工作原理，让学生了解偏振片的作用和应用。
5. 光波的振动方向和偏振面：通过实验和观察，让学生掌握光波的振动方向和偏振面的概念。
光的偏振备课教案
光的偏振备课教案第一部分：引言光的偏振是光学中重要的概念之一，对于理解光的行为和应用具有至关重要的意义。
本备课教案旨在帮助教师系统地准备光的偏振教学内容，以确保学生能够深入理解光的偏振现象及其在实际应用中的意义。
本教案将从基础概念、实验演示和练习题等方面进行全面介绍。
第二部分：基础概念2.1 光的偏振定义光的偏振是指光波中电矢量振动方向的取向特性。
光可以是线偏振、圆偏振或者未偏振态。
2.2 偏振片偏振片是一种能够选择光波振动方向的光学器件。
通过合理使用偏振片可以实现光的偏振转换或选择性透过。
2.3 光的偏振产生与传播光的偏振产生主要由于光的自然或人为发射源所决定，例如太阳光、LED灯等。
光的偏振传播受到介质折射、反射和吸收的影响。
第三部分：实验演示3.1 实验一：偏振片处理光材料：偏振片、光源、透射屏、偏振片夹持器步骤：1. 将偏振片夹入偏振片夹持器中。
2. 将光源照射在透射屏上，调整光源方向和角度。
3. 在光路中加入偏振片，观察光强的变化。
结论：通过适当调节偏振片的角度，可以调整透射光的强度。
3.2 实验二：光的偏振传播材料：光源、偏振片、半波片、检偏器步骤：1. 将光源放置在试验台上，使其发出偏振光。
2. 在光路上分别加入偏振片和半波片，并记录透射光强度。
3. 使用检偏器来确定透射光的偏振方向。
结论：光的偏振在经过偏振片和半波片后，偏振方向和强度会发生变化。
第四部分：练习题请回答以下问题：1. 什么是光的偏振？2. 偏振片的作用是什么？3. 光的偏振产生与传播受到哪些因素的影响？4. 如何利用偏振片来处理光？5. 实验中，通过调节偏振片的角度可以调整什么？第五部分：教学延伸教师可根据学生的理解情况，进行更深入的教学延伸。
1. 探究光的偏振在现实生活中的应用，如LCD显示器、太阳镜等。
2. 进一步了解偏振光的产生机制，如布儒斯特角的概念和应用等。
3. 指导学生进行有关光的偏振的实验设计和研究。
高中物理光的偏振教案
高中物理光的偏振教案一、教学目标：1. 理解光的波动模型及光的偏振现象；2. 掌握光的偏振的基本概念和性质；3. 能够运用偏振理论解释光的各种现象。
二、教学重点：1. 光的波动模型及光的偏振现象；2. 光的偏振的基本概念和性质；3. 偏振理论在解释光的现象中的应用。
三、教学难点：1. 理解光的波动模型及光的偏振现象的涵义；2. 对光的偏振的基本概念和性质进行深入理解；3. 运用偏振理论解释实际中的光现象。
四、教学方法：1. 探究法：通过实验观察和测量，引导学生自主探究光的偏振现象；2. 对比法：将光的波动模型和光的偏振现象与传统的几何光学进行对比，帮助学生理解；3. 讨论法：引导学生在课堂上展开讨论，深化对光的偏振概念的理解。
五、教学内容：1. 光的波动模型；2. 光的偏振现象；3. 偏振器的原理和分类；4. 光的偏振在实际中的应用。
六、教学过程：1. 导入：通过实例引出光的偏振现象，让学生了解偏振的重要性；2. 探究：组织学生进行实验，观察光的偏振现象，测量光的偏振角度；3. 讲解：介绍光的波动模型和光的偏振现象的基本原理；4. 练习：让学生做一些相关练习，巩固所学知识；5. 拓展：引导学生思考光的偏振在日常生活中的应用，并展开讨论；6. 总结：总结本节课的重点内容，确保学生掌握教学目标。
七、教学资源：1. 实验器材：偏振器、偏振片等；2. 教学课件：介绍光的偏振现象的原理和应用。
八、课后作业：1. 预习下一节课内容；2. 总结本节课的重点知识，写一篇小结；3. 完成相关练习题目。
以上是本节课的教学计划，希望学生们能够认真学习，掌握光的偏振的基本原理和应用。
祝大家学习进步！。
高三物理光的偏振教案
高三物理光的偏振教案
一、教学目标：
1.了解光的偏振现象。
2.掌握光的偏振方式。
3.学会使用偏振器对光进行筛选。
二、教学重点：
1.光的偏振现象。
2.光的偏振方式。
三、教学难点：
1.学生理解光的偏振现象。
2.学生掌握光的偏振方式。
四、教学过程：
1.引入：
通过观察光的现象，引导学生区分偏振与非偏振光。
2.知识讲解：
（1）光的偏振现象：光波的振动方向只在某一平面内，称为偏振光。
（2）光的偏振方式：
①线偏振：光波在一个特定平面内，振幅沿着这一方向最大，垂直于该方向的振幅最小。
②圆偏振：光波的振幅在一个平面内同时以一个方向为正弦极大值，另一个方向为正弦极小值的方式变化。
③椭偏振：光波的振幅不仅在一个平面内，而且在平面内不同方向的振幅大小和方向都不相同，具有两个不同振幅极大值和两个不同振幅极小值。
3.实验操作：
（1）将一束光通过偏振器筛选，观察现象。
（2）将两个偏振器平行和交叉放置，观察光线强度变化。
4.归纳总结：
总结光的偏振现象和偏振方式，并且掌握偏振器的使用方法。
五、作业：
1.了解光的偏振应用领域。
2.使用偏振器对不同光源进行筛选。
3.制作一份关于光的偏振知识的小册子，并进行宣讲。
六、教学反思：
1.课前检查：学生对偏振知识的了解还不够充分，需要在课前进行知识点预热。
2.注重实验操作：教学中通过实验操作，让学生能够亲身感受光的偏振现象。
3.多种方式教学：除了课堂讲解，通过小组讨论和学生宣讲等方式，激发学生兴趣，提高效果。
光的偏振教案
光的偏振教案I. 引言光的偏振是光学中的重要概念，它对于我们理解光的性质和应用具有重要意义。
本教案旨在通过介绍什么是光的偏振、不同偏振方式以及偏振光的应用等方面，帮助学生深入了解光的偏振。
II. 光的偏振概述A. 光的波动性质回顾首先，我们先来回顾光的波动性质。
光是一种电磁波，具有波动性质和粒子性质。
波动性质表现在光的传播过程中，而粒子性质则体现在光的能量量子化现象上。
B. 光的偏振定义光的偏振是指光波中振动方向的限定性。
通常情况下，光是以各个方向振动的，我们称之为自然光。
而当光波只在特定振动方向上振动时，我们称之为偏振光。
III. 偏振方式A. 线偏振1. 线偏振光的特点线偏振光是指光波的电场振动方向只限定在一个平面上的偏振光。
它具有振幅不变、方向固定的特点。
2. 过滤器产生线偏振光过滤器可以将自然光中的其他振动方向滤去，只保留一个方向的振动，从而产生线偏振光。
这种方法常用于实验室中制备线偏振光源。
B. 偏振态描述1. 线偏振光振动方向表示线偏振光的振动方向可以用振动矢量来表示。
振动矢量的长度表示光强度的大小，而振动矢量的方向表示振动方向。
2. 半波片和四分之一波片半波片和四分之一波片是常用于改变光线偏振态的器件。
半波片可以将线偏振光转变为正交方向的线偏振光，而四分之一波片则可以将线偏振光转变为圆偏振光或者椭偏振光。
IV. 光的偏振应用A. 护目镜1. 偏振片的应用偏振片被广泛应用于护目镜中，能够有效地减弱来自不同方向的偏振光，降低反射和眩光对视觉的干扰，保护眼睛免受伤害。
B. 光学显示技术1. 液晶显示器液晶显示器是利用光的偏振性质来实现图像的显示。
通过在液晶屏幕上加上适当的偏振片和电场调节等技术，可以控制光的透过与阻挡，从而呈现出不同的像素颜色和亮度。
C. 光学通信1. 全息投影技术全息投影技术是一种利用光的偏振性质和干涉原理来实现三维立体图像投影的技术。
通过在光的发射和接收端使用合适的偏振器件和调制器件，可以实现高质量的全息图像传输。
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。
高中物理-高三光的偏振教案
高中物理-高三光的偏振教案
一、学习目标：
1.了解光的偏振现象的基本概念
2.掌握偏振光的特点及其解析公式
3.理解偏振片的原理及其应用
二、学习重点：
1.光的偏振现象的基本概念
2.偏振光的特点及其解析公式
三、学习难点：
1.理解偏振片的原理及其应用
2.解决偏振光方向的问题
四、教学过程：
1.引入：
教师可以用图像来引入偏振光现象，让学生对这个现象有一个基本的了解。
2.讲解：
（1）光的偏振现象的基本概念：
将光束使得它仅仅振动在一个平面上的现象称为“偏振”。
（2）偏振光的特点及其解析公式：
1、偏振光的方向：
偏振光的方向是指电场矢量在空间中运动时，电矢量的方向。
2、偏振光的振幅：
偏振光的振幅用A表示，它是电场矢量的最大值。
3、偏振光的振幅方向：
偏振光的振幅方向是垂直于光的传播方向的方向。
4、偏振光的传播方向：
偏振光的传播方向是电场矢量振动方向的垂线。
3.偏振片的原理及其应用：
（1）偏振片：
偏振片的原理是利用晶体分子内部的结构性质屏蔽电磁波中某一方向矢量，而使其沿另一特定方向通过。
（2）偏振片的应用：
1、偏振片可以用于消除光的反射和折射，可以减少许多反射
和折射的影响。
2、偏振片还可以用于分析偏振光的振动方向和测量偏振角等。
3、偏振片还可以用于制造光学设备，例如相机镜头和望远镜
的镜片等。
五、课后作业：
1.通过教材学习并熟悉偏振光的特点及其解析公式。
2.理解偏振片的原理及其应用。
14,15章光的偏振和光与物质的相互作用教案
14.3
光的双折射
一、双折射现象 光在各向同性媒质中沿各个方向传 播的速度相同 (水、空气玻璃…） 光在各向异性媒质中沿不同方向 传播的速度不同 (石英、方解石、 水晶、玉石…… )
e
o
象现 射 折 双
光通过各向异性介质后分为两束光的现象称 双折射现象.这是晶体的各向异性造成的. 折射定律
n1 sin i1 n2 sin i2
它们的偏振状态。
n1 n2
n1 n2
ib
n1 i b n2
n1 n2
n1 n2
ib
n1 n2
例题：一束光斜射到两种透明媒质的分界面上，则 （1）若发现只有折射光，无反射光，判断入射光的 偏振状态和入射角； （2）若发现只有反射光，无折射光，又说明什么？ 此时入射角是否为布儒斯特角？两种媒质的折射率 相对大小如何？ （1）入射光为平行入射面振动的线偏振光，入射角 为布儒斯特角。 （2）发生全反射，入射角不是布儒斯特角，第 一种媒质的折射率较大。
ic 64o 73o
计算出e 光的 全反射临界角
2、沃拉斯顿棱镜（偏光分束镜 ）
方解石 no > ne 注意：光在两块方解石中都是 垂直光轴传播。 ne no 前 | e光 后 | o光 一 一 半 e光 o光 半 n o ne
Z
折射角小于入射角 Z
折射角大于入射角
晶体对波长为λ0的单色光的主折射率分别为ne ，no 当光沿光轴传播时，o光的波长为（λ0/n0 ） ，e光 的波长为 ( λ0 /n0 ); 当光垂直光轴传播时o光的波长 为（ λ0 / n0 ） ，e光的波长为 ( λ0/ne );
I0 I x I y
1 I x I y I0 2
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：。
光的偏振实验教案研究光的偏振现象及其应用
光的偏振实验教案研究光的偏振现象及其应用光的偏振实验教案-研究光的偏振现象及其应用引言：光是我们生活中常见的自然现象之一，它以极快的速度传播，也具有波动和粒子性质。
然而，光的特性远不止于此。
其中一个重要的特性是偏振现象。
本教案旨在研究光的偏振现象及其应用，并通过实验展示和验证相关理论。
一、实验目的：通过本实验，学生将能够：1. 了解光的偏振现象及其基本原理；2. 掌握光的偏振实验的基本方法；3. 观察并验证光的偏振现象。
二、实验器材和材料：1. 光源：可以使用激光器或者LED光源；2. 偏振片：包括线偏振片和圆偏振片；3. 偏振光分析器：如偏振片；4. 旋转平台；5. 光屏；6. 实验台；7. 记录器材：纸、铅笔等。
三、实验步骤：1. 准备工作：a. 将实验台设置在一个相对安静的环境中；b. 确保实验室光线不会对实验结果产生干扰；c. 将光源、偏振光分析器和旋转平台依次放置在实验台上；d. 将光源对准光屏，确保光线能够正常照射到光屏上。
2. 实验操作：a. 将光源打开，调整光线方向，使其垂直照射到光屏上；b. 在光源和光屏之间放置一个线偏振片，调整其方向，观察光屏上的光强变化；c. 按照同样的方法，使用圆偏振片进行实验，并观察光屏上的光强变化；d. 使用偏振光分析器，验证偏振片的效果，并记录观察结果；e. 将旋转平台与偏振片相连，旋转偏振片，并观察光屏上的光强变化和偏振片旋转的关系。
四、实验结果与讨论1. 观察结果：a. 在使用线偏振片的实验中，当偏振片与光线垂直时，光屏上的光强最低。
当偏振片与光线平行时，光屏上的光强最高。
b. 在使用圆偏振片的实验中，无论圆偏振片的方向如何，光屏上的光强一直保持稳定。
2. 实验讨论：a. 线偏振片只允许一个方向的振动通过，故当光线与偏振片垂直时，光强被最大程度地减弱；当光线与偏振片平行时，光强得以最大程度地通过。
b. 圆偏振片将光线中的线偏振部分转化为一个方向上的圆偏振。
光的偏振教案设计
光的偏振教案设计一、教学目标：1. 让学生了解光的偏振现象，理解偏振的定义及其在自然界中的应用。
2. 培养学生通过实验观察和分析问题的能力，提高科学探究精神。
3. 引导学生掌握偏振片的制作和使用方法，培养学生的动手操作能力。
二、教学内容：1. 光的偏振概念介绍2. 偏振片的制作和使用方法3. 实验观察光的偏振现象4. 偏振光在自然界中的应用5. 光的偏振与日常生活的联系三、教学重点与难点：1. 教学重点：光的偏振概念、偏振片的制作和使用方法、偏振光在自然界中的应用。
2. 教学难点：偏振现象的实验观察和分析。
四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过实验观察和分析光的偏振现象。
2. 运用案例教学法，介绍偏振光在自然界中的应用，提高学生的学习兴趣。
3. 利用小组讨论法，让学生探讨光的偏振与日常生活的联系，培养学生的合作意识。
五、教学准备：1. 实验材料：偏振片、透明胶带、剪刀、尺子、实验桌等。
2. 教学工具：多媒体课件、实验仪器、投影仪等。
【导入】（简要介绍光的偏振现象，引发学生兴趣。
）【新课导入】1. 光的偏振概念介绍（讲解光的偏振的定义，通过示例图片和动画演示偏振现象。
）2. 偏振片的制作和使用方法（介绍偏振片的制作过程，讲解偏振片的使用方法及注意事项。
）【实验操作】1. 实验观察光的偏振现象（引导学生进行实验，观察和记录偏振现象。
）2. 分析实验结果（引导学生分析实验结果，探讨光的偏振原理。
）【课堂拓展】1. 偏振光在自然界中的应用（介绍偏振光在自然界中的应用案例，如鸡冠花、蝴蝶翅膀等。
）2. 光的偏振与日常生活（引导学生探讨光的偏振与日常生活的联系，如防紫外线眼镜、相机滤镜等。
）【课堂小结】【作业布置】1. 复习本节课的知识点，绘制实验装置图。
2. 查找相关资料，了解偏振光在其他领域的应用。
六、教学过程：1. 光的偏振现象分析（通过实验和理论分析，让学生理解光的偏振原理，掌握偏振片的性质和作用。
光的偏振教案设计
光的偏振教案设计一、教学目标1. 让学生了解光的偏振现象，理解偏振光的特点和应用。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对光的干涉、衍射和偏振等光学现象的兴趣。
二、教学内容1. 光的偏振概念及偏振原理2. 偏振光的产生和检测方法3. 偏振光的特性与应用4. 马吕斯定律及光的偏振现象的实验观察5. 偏振光在现代科技领域的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：光的偏振现象、偏振光的特性、偏振光的应用。
2. 教学难点：马吕斯定律的推导及实验现象的解释。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解光的偏振原理、偏振光的特性及应用。
2. 利用演示实验，观察光的偏振现象，增强学生对偏振概念的理解。
3. 开展小组讨论，探讨偏振光在日常生活和科技领域的应用。
4. 利用多媒体手段，展示偏振光的相关图片和视频，提高学生的学习兴趣。
五、教学过程1. 导入：通过展示自然界中常见的偏振光现象，如水面上的光斑、阳光下的树叶等，引导学生关注光的偏振现象。
2. 讲解光的偏振原理，介绍偏振光的特点。
3. 演示实验：设置实验装置，让学生观察偏振光的现象，如偏振片、彩色滤光片等。
4. 讲解马吕斯定律，引导学生理解偏振光的强度变化规律。
5. 小组讨论：让学生探讨偏振光在日常生活和科技领域的应用，如液晶显示、太阳镜等。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学拓展1. 介绍偏振光在生物医学领域的应用，如偏振光成像技术在手术导航中的应用。
2. 探讨偏振光在通信领域的应用，如偏振光通信技术。
3. 讲解偏振光在材料科学中的应用，如偏振光固化技术在印刷行业中的应用。
七、案例分析1. 以液晶显示器为例，分析偏振光在液晶显示技术中的作用和原理。
2. 通过太阳镜的例子，讲解偏振光在防眩光和保护眼睛方面的应用。
八、实践环节1. 让学生自己设计一个简单的偏振光实验，观察和分析实验现象。
2. 利用废旧材料制作偏振光实验装置，培养学生的动手能力和创新能力。
光的传播教案：光的偏振与偏振器的应用
光的传播教案：光的偏振与偏振器的应用教学目标：1. 了解光的偏振现象及其特点；2. 掌握偏振器的工作原理和应用；3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学内容：第一章：光的偏振现象1.1 光的偏振定义1.2 偏振光的产生1.3 偏振光的性质第二章：偏振器的工作原理2.1 偏振器的作用2.2 偏振器的工作原理2.3 偏振器的类型及特点第三章：偏振器的应用3.1 偏振光在摄影中的应用3.2 偏振光在液晶显示中的应用3.3 偏振光在其他领域的应用第四章：偏振光的实验观察4.1 实验目的4.2 实验器材与步骤4.3 实验现象及分析第五章：偏振光的演示实验5.1 演示实验一：偏振光的产生5.2 演示实验二：偏振光的检测5.3 演示实验三：偏振光的应用教学方法：1. 采用讲授法讲解光的偏振现象、偏振器的工作原理和应用；2. 利用实验法观察偏振光的性质和应用；3. 借助演示实验直观展示偏振光的特点和偏振器的应用；4. 引导学生进行讨论和思考，培养学生的创新能力和实践能力。
教学评估：2. 课堂问答：教师提问，学生回答，检查学生对知识点的掌握程度；3. 实验操作考核：评估学生在实验过程中的操作技能和观察能力。
教学资源：1. 教材：《光学教程》2. 实验器材：偏振片、激光器、显微镜、透明塑料板等；3. 演示实验设备：偏振光演示仪、液晶显示器等。
教学进度安排：1. 第一章：2课时；2. 第二章：2课时；3. 第三章：2课时；4. 第四章：1课时；5. 第五章：1课时。
第六章：偏振光的应用案例分析6.1 偏振光在太阳能领域的应用6.2 偏振光在医疗领域的应用6.3 偏振光在其他科技领域的应用第七章：光的干涉与偏振7.1 光的干涉现象7.2 干涉与偏振的关系7.3 干涉偏振片的制作与检测第八章：偏振光的分光镜与显微镜8.1 分光镜的原理与结构8.2 分光镜在偏振光研究中的应用8.3 显微镜的原理与结构8.4 显微镜在偏振光研究中的应用第九章：偏振光的光谱分析9.1 光谱分析的基本原理9.2 偏振光谱的分析方法9.3 偏振光谱在实际应用中的案例分析第十章：偏振光的实验设计与创新10.1 偏振光实验设计的原则与方法10.2 偏振光创新实验的设计与实践10.3 偏振光实验成果的展示与评价教学方法：1. 采用讲授法讲解偏振光的应用案例、光的干涉与偏振、偏振光的分光镜与显微镜、偏振光的光谱分析等内容；2. 利用实验法进行干涉偏振片制作与检测、偏振光实验设计等；3. 借助演示实验和案例分析，展示偏振光在各个领域的应用和实际意义；4. 引导学生进行讨论和思考，培养学生的创新能力和实践能力。
初中物理光的偏振教案
初中物理光的偏振教案引言：光的一些现象很神奇，有时候一些问题令人困惑不已。
本次讲解的重点是光的偏振现象，有了这个基础我们才能更好地理解光的行为。
在课程开始之前，我们需要先了解一下偏振的基本概念。
一、什么是偏振当一束光线各处的电矢量的方向相同，那么这个光线就是偏振光。
如果各处的电矢量方向杂乱无章，那么这个光线就是非偏振光。
二、光的偏振现象1.什么会导致光偏振光的偏振现象是由于光的电矢量在光传播的方向上具有明显的差异性所致。
光有时会被某些物质所吸收或衰减，而这些物质只能吸收或衰减与电场方向平行的光线，而不能吸收或衰减与电场方向垂直的光线。
当这种性质被应用在线性偏振和圆偏振的研究中，将会有很大的作用。
2.偏振光的产生光的偏振可以通过反射、折射、吸收和散射四种方式产生。
其中，将非偏振光通过各向同性物质（例如水）或引起偏振的偏振片（例如玻璃）过滤后得到的光线就是偏振光。
三、光偏振的应用1.偏振光是检测有机材料的一种非常好的方法。
2.偏振滤镜在演播室、电影院和其他舞台中都有广泛应用。
3.偏振镜可以用来检测车辆底部或暗处的售票员是否存在，这对于重要机构（例如军队或银行）来说非常有用。
四、实验操作1.实验目的观察线偏振片对光线的偏振现象，并了解偏振片的原理、用途以及物理意义；同时掌握偏振片的使用方法及具体要求。
2.实验内容材料：光源、白纸、偏振片、手电筒。
具体操作：（1）在黑暗、光源正前方放置一张白纸。
（2）开启手电筒，将光线通过偏振片后照向白纸。
（3）偏振片的旋转令你观察到了不同的现象。
（4）用不同角度的偏振片来观察光线的变化。
具体来说，使用偏振片可以控制光线的方向。
五、实验结果经过实验，我们得出以下结论：1.在偏振片旋转前和旋转后，光线的颜色和亮度没有明显变化。
2.在偏振片旋转前，光线照射在白纸上的时候，光线的辐射是不平衡的。
3.随着偏振片角度的增加，光线会逐渐变弱，并在90度的时候完全消失。
六、教学反思本实验能够让学生了解偏振光的基本概念和特性，从而更好地理解光线的行为。
光的偏振教学设计及教学反思
光的偏振教学设计及教学反思光的偏振是光学领域中的一个重要概念，也是高中物理教学中涉及的内容之一、本文将以光的偏振为主题，设计一个教学案例，并进行教学反思。
一、教学设计1.教学目标：a)理解光的偏振的概念和特性；b)掌握光的偏振的实验方法和表达方法；c)了解光的偏振在实际应用中的重要性。
2.教学重点：a)光的偏振概念的理解；b)光的偏振实验的方法和步骤。
3.教学难点：光的偏振在实际应用中的重要性。
4.教学准备：实验材料：偏振片、偏振光源、偏振座。
PPT课件：介绍光的偏振的概念、实验方法和实际应用。
5.教学过程：a)引入（15分钟）：通过呈现一些有关偏振光的应用场景的图片，引起学生对光的偏振的兴趣。
b)讲解（25分钟）：通过PPT课件，简单介绍光的偏振的概念和特性，以及实验方法和实际应用。
c)实验（30分钟）：组织学生进行实验，使用偏振光源、偏振座和偏振片进行实验，观察和记录实验现象。
d)分析（20分钟）：学生根据实验结果，分析偏振光的特性，以及光的偏振在实际应用中的重要性。
e)总结（10分钟）：对本节课的内容进行总结，回顾光的偏振的概念和实验方法。
f)课后作业指导（5分钟）：布置作业并指导学生进行相关阅读和实践。
二、教学反思1.教学设计的合理性：本节课通过图片引入，激发学生学习的兴趣，然后通过理论讲解和实验操作进行知识的传递和实践的训练，最后通过分析和总结巩固已学知识。
通过这种教学设计，能够提高学生的参与度和学习效果。
2.教学方法的选择：在讲解环节，采用多媒体PPT配合讲解，能够直观地呈现光的偏振的概念和实验方法，帮助学生更好地理解和掌握知识。
在实验环节，通过让学生亲自操作实验设备，能够增强学生的实践能力和观察力。
3.实验的合理性：通过实验，学生能够亲身进行观察和记录，从而更加直观地认识光的偏振的特性。
同时，学生将根据实验结果，分析光的偏振在实际应用中的重要性，从而更好地理解光的偏振的意义。
4.教学反思：a)教学中可利用典型实例进行教学，能够更好地引导学生学习；b)需要深入了解学生的实验结果和分析，及时给予帮助和指导；c)在总结环节，可以鼓励学生提出问题，增强学生的思考能力和探究精神。
2012 大学物理二 第三篇 光学 第14章 光的偏振 和第15章光与物质的相互作用
o
双折射的两
束光振动方 向相互垂直
方解石
当方解石晶体旋转时， o 光的像不动， e光的像围绕 o 光的像旋转。
e光的像
纸面
双 折 射
光 光
o光的像
方解石 晶体
继续旋转方解石晶体：
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
继续旋转方解石晶体：
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
继续旋转方解石晶体：
x
y
线偏振光表示法：· · · · ·
光振动垂直板面
光振动平行板面
2、圆偏振光 、椭圆偏振光
观测
右旋圆 偏振光 y E
0
右旋椭圆 偏振光 y
x x
/2
z
某时刻右旋圆偏振光 E 随 z 的变化
线、圆和椭圆偏振光 完全偏振光
逆光观察， 光矢量顺时针旋转的称为右旋（圆）椭圆偏振光； 光矢量逆时针旋转的称为左旋（圆）椭圆偏振光。
光的偏振态
Y
E
Z
在垂直于光的传播方向的平面内， 光矢量可能有不同的振动状态， 各种振动状态称为光的偏振态。 X
自然光 完全偏振光 部分偏振光
线偏振光
偏振光
椭圆偏振光
圆偏振光
一、完全偏振光
1、线偏振光
向 传播方
E 面 振 动
·
光矢量E
迎着光的传播方向看
线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解： y E E E cos Ey x E E s in E x
p3
若
在
I0 2 2π I ( ) I2 cos I 3 2cos 2 2 1 2 2 2 I I sin I cos sin 3 2 0 2 1 2 I3 I0sin 2 8
大学物理学-光的偏振教案
的方向始终在一个平面中，若迎着光传播的方向看，在垂直传播方向的平面内，只有一个方向有振动，其他方向没有。
线偏振光又称平面偏振光。
（2）振动面：光矢量的振动方向和传播方向组成的平面。
例，上面图中的xoz 面。
线偏振光的表示如下2、非偏振光——自然光：（1）普通光源发的光是自然光。
普通光源中每个原子所发出的光的位相关系及振动方向都是随机的，所以普通光源发的光不是偏振光，而是自然光。
（2）自然光:具有各个方向的光振动，且其间又无固定的位相关系的光。
自然光的表示方法为（3）分解自然光在各个方向上都有振动，其中每个振动都可以分解为两个相互垂直的振动。
例如，一个振幅为a 的振动可分解为 θcos a a x = θsin a a y =一般,y x a a ≠。
设各个振动分别分解为x a 1，x a 2，…；y a 1，y a 2， 。
再把它们按x 分量和y 分量加起来，即得自然光在x 方向和y 方向上的投影∑∑==iyy ix x a A a A此时，y x A A =，( 各振动没有优势方向。
)注：这个结果与坐标系无关，（ 当xoy 转到''oy x 时，同样有''y x A A =）θXa ya xa自然光可分作两个相互垂直的、振幅相等的、不相干的线偏振光。
问题：能不能把这两个光矢量进一步合成一个线偏振光或椭圆光？ （4）强度关系：y x A A =∴ yx I I =若自然光的强度记为I ，则y x I I I +=， 2II I y x ==。
因此，若有两个光矢量相互垂直，位相无关联的线偏振光，且强度都等于自然光强度的一半，则可以用来代替自然光。
3、部分偏振光：介于完全偏振光与非偏振光（自然光）之间的“一般情形”。
（1）部分偏振光：一个方向振动较弱，而另一方向振动较强的光。
部分偏振光的表示是（2）分解后，有 y x A A ≠ 部分偏振光可分作两个相互垂直的、振幅不相等的、不相干的线偏振光。
光的偏振教案
光的偏振教学目标知识目标1、知道振动中的偏振现象，了解什么是偏振现象，知道偏振是横波的特点．2、知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光在实际生活中的应用．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。
关于演示实验的教学建议1、光的偏振可以用激光演示仪和偏振器进行演示．方法：使激光束的行进方向正对着学生的观察方向，使激光束通过偏振器．转动偏振器的某一个偏振片，用毛玻璃屏接收透过偏振器的光束，可以在屏上看到光的亮度发生周期性的变化；当两个偏振片平行时，透光最强；当两个偏振片垂直时，透光最弱．2、本实验也可以将偏振片分发到学生手中，要求学生用两个偏振片对着光线来观察光的偏振现象．教学设计示例光的偏振（－）引入新课问题：光的干涉和衍射现象表明光是一种波．我们知道波有横波和纵波，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：光的偏振现象在技术中有很多应用．例如拍摄水下的景物或展览橱窗中的陈列品的照片时，由于水面或玻璃会反射出很强的反射光，使得水面下的景物和橱窗中的陈列品看不清楚，摄出的照片也不清楚．如果在照相机镜头上加一个偏振片，使偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以把这些反射光滤掉，而摄得清晰的照片；此外，还有立体电影、消除车灯眩光等等．探究活动1、利用偏振镜观察光的偏振现象．2、考察光的偏振在人们的日常生活中的应用．。
光的偏振教案设计
光的偏振教案设计光的偏振教案设计作为一位无私奉献的人民教师，通常需要准备好一份教案，教案是备课向课堂教学转化的关节点。
如何把教案做到重点突出呢？下面是小编收集整理的光的偏振教案设计，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
一、知识点梳理1、自然光和偏振光的定义(1)光的偏振偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。
①光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。
②光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。
③自然光。
太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。
自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和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光，且它们的偏振方向互相垂直。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
2、偏振光的产生方式：(1)偏振光的`理论意义(2)应用：利用偏振滤光片摄影、观看立体电影等。
3、激光(1)激光的定义：(2)激光的特点及应用：①频率单一;②相干性好;③平行度好(方向性好);④亮度高(能在很小空间、很短时问内集中很大的能量)。
二、精选例题【例1】有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 (BD)A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光解：机械能中的横波能发生偏振。
自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光。
本题应。
【例2】.下列有关光现象的说法中正确的是 ( AC )A.在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象B.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄C.光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D.光的偏振现象说明光是一种纵波三、过关测试1.如图所示，让太阳光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B.光是一种横波C.光是一种纵波D.光是概率波2.有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 ( )A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光3、纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症等彻底根除。
高三物理教案光的偏振
高三物理教案光的偏振【教学目标】1.理解光的偏振现象和偏振光的特性。
2.掌握光的偏振的实验方法和技巧。
3.能够应用偏振器进行实验和观察偏振光的现象。
【教学内容】一、概念光的偏振现象是指在某些介质中电场矢量只能振动于某个方向上传播的现象。
只有沿着某个方向振动的光称为偏振光。
光的偏振是一种性质，它的存在使得光具有了许多独特的光学现象和应用。
二、偏振光的特性1.光振动方向：偏振光的光振动方向只能在某个平面上，称为偏振面。
2.能量：偏振光的能量与普通光相同。
3.幅度：偏振光的幅度是随时间变化而发生改变，但不是发生在任意方向上。
4.光强：偏振光的光强是比较普通光变化更加平缓的。
三、实验方法光通过偏振器时，只有光振动方向与偏振器方向相同的分量通过，光振动方向与偏振器方向垂直的分量被阻隔。
通过改变偏振器方向，可以调整通过偏振器的光强和光振动方向。
四、实验步骤1.将相干光透过简单偏振器，调整偏振器角度，观察透过偏振的现象；2.将透过简单偏振器的光透过第二个偏振器，转动第二个偏振器，观察透过的现象；3.利用偏振器调整光的光强和光束的振动方向。
【板书设计】光的偏振偏振光的特性实验方法注意事项【教学反思】1.本节课通过介绍偏振光的概念、特性和实验方法，让学生了解到偏振光的重要性和在实际应用中的广泛使用。
2.教师要注意引导学生开展实验，让学生自己动手实践，发现和感受光的偏振现象，增强学生的实验操作能力。
3.在教学中，可以适当引入一些实际应用，例如：偏振太阳镜、偏振镜和CD等，利用这些实际应用，去引导学生进行探究和发现，激发学生的学习兴趣和动力。
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Z
o
e
主平面 — 在晶体中由光轴与任 一已知光线组成的平 面称该光线的主平面。
由o光和光轴组成的平面是o光的主平面， 由e光和光轴组成的平面称e光的主平面
入射面—光线与表面法线构成的平面 主截面—由晶体的光轴与表面法线决定。 主平面—由光轴与光线决定。
o光振动： e光振动：
垂直于o光的主平面，因而垂直光轴 平行于 e光的主平面
I— 总光强 IP — 偏振光的光强 In—自然光的光强
IP IP P= = I In + I P
IP = 0 P = 0 —— 自然光 In = 0 P = 1 —— 偏振光
应用程序
14.2
起偏与检偏
一、偏振片的起偏与检偏
2I
P1
0
I0
当偏振片用来获得 偏振片是一种能使自然光通过 偏振光时称起偏器 后成为线偏振光的光学薄膜. 当用来检验光的偏 振状态时称检偏器 P2
一、双折射现象
o玻璃 e
双双 折折 射射 现现 象象
无 双 折 射
n1 sin i 1 = n 2 sin i 2
双双 折折 射射 现现 象象
o
e
寻常光（o）
遵从折射定律 沿各方向传播速度相同 no为常数
不遵从折射定律 非常光（e） 沿不同方向传播速度不同 n非常数 O光和e光都是线偏振光．光矢量的振动方向不同．
2、椭圆偏振光和圆偏振光
光矢量的瞬时值大小 和方向有规律的变化
右旋椭圆偏振光
光矢量端点的轨迹是一 椭圆的,称椭圆偏振光.
顺时针为右旋 逆时针为左旋
迎着光看
光矢量的瞬时值大小不变，方 向绕传播方向以ω匀速旋转 光矢量端点的轨迹是一圆的,称圆偏振光
顺时针为右旋 逆时针为左旋
3、自然光(非偏振光） X 特 点 （1）在垂直传播方向的平面内， 光矢Байду номын сангаас沿各方向振动的概率均等.
注意：上表面的折射角 等于下表面的入射角
n1
n2
ib
′ ib
′ n1 sin i b = n 2 sin i b
n3 = n1
′ ib′
′ n1 sin ib = n1 cos ib ′ ′ n2 sin ib = n1 cos ib
n1 ′ tgib = n2
′ i b + i b = 90
o
结论：若上表面入射角是布儒斯特角，折 射光在下表面的入射角也是布儒斯特角
尽管O光和e光传播方向未变，但二者速度不 同，之间有相位差，所以此种情况仍有双折射
光轴平行入射面并垂直晶体表面 光垂直界面入射
负晶体
•
O
•
光轴
e
四 、利用双折射获得线偏振光 1、 格兰─汤姆孙棱镜 （偏光镜） 光在玻璃中无双折射 o 光几乎不改变方向； e 光在方解石界面上 全反射后被吸收。
n玻璃 = 1.655 no = 1 .658
I = I0
P1//P2
P → 起偏器 1
应用程序
P2 → 检偏器
I0
2I
起偏与检偏.swf
0
I =0
P1 ⊥ P2
二、马吕斯定律 （线偏振光入射偏振片后的出射光强）
I0
P
θ
A0
I
I=I0 cos2θ
θ A//=A0cosθ
不考损耗及吸收
马吕斯定律
∴ I 透 = I 0 cos θ
2
1 2 1 2 I 透 = A// = A0 cos 2 θ 2 2
例题：画出下列图中的反射光、折射光以及
它们的偏振状态。
n1 n2
n1 n2
ib
n1 i b n2
n1 n2
n1 n2
ib
n1 n2
例题：一束光斜射到两种透明媒质的分界面上，则 （1）若发现只有折射光，无反射光，判断入射光的 偏振状态和入射角； （2）若发现只有反射光，无折射光，又说明什么？ 此时入射角是否为布儒斯特角？两种媒质的折射率 相对大小如何？ （1）入射光为平行入射面振动的线偏振光，入射角 为布儒斯特角。 （2）发生全反射，入射角不是布儒斯特角，第 一种媒质的折射率较大。
ve
v0
ve
vo
负 晶 体
v0<ve
: :
o光在晶体中的速度,沿各方向相同. e光在晶体中沿垂直光轴方向的速度 分别称晶体的主速度
Z
Z
v0
正 晶 体
n0<ne
ve
ve
vo
负 晶 体
ne<n0
n0 =c/vo ne =c/ve no、ne 称晶体的主折射率.
归
纳
O光的振动垂直于自己的主平面，所以其振动垂直光轴； O光遵守折射定律，折射率为常数；O光的传播速度与传 播方向无关，其波振面为球面。 e光的振动平行于自己的主平面，所以其振动与光轴的夹角 随传播方向而变；e光不遵守折射定律，折射率不是常数； e光的速度随方向而异，其波振面是以光轴为转轴的椭球面 O光和e光的振动方向一般不垂直 入射面和主截面重合时o光、e光的主平面、主截面三 者重合。此时O光和e光的振动方向垂直 e、o光波阵面在光轴上相切(沿光轴无双折射) 与光轴垂直方向O、e光的速度相差最大,称主速度， 与之相应的是主折射率
O光和e光的振动方向一般不垂直 当入射面和主截面重合时即光轴在入射面内 时，o光、e光的主平面重合。此时O光和e光的 振动方向垂直
三、主速度、主折射率 椭圆长轴沿光轴 O光波面
沿光轴方向e、o光速度相同， 垂直光轴方向速率相差最大 两子波波阵面在光轴上相切
Z
e光波面
Z
椭圆短轴沿光轴
正 晶 体
v0>ve vo ve
晶体对波长为λ0的单色光的主折射率分别为ne ，no 当光沿光轴传播时，o光的波长为（λ0/n0 ） ，e光 的波长为 ( λ0 /n0 ); 当光垂直光轴传播时o光的波长 为（ λ0 / n0 ） ，e光的波长为 ( λ0/ne );
c λ0 / T λ0 = n= = u λ /T λ
λ=
λ0
I0
P1
I1
I2
I3=I0/8
P2 P3
α
I0 I1 = 2
I2 = I1 cos2α
I 3 = I 2 cos 2 π − α = I 2 sin 2 α 2
I0 I0 2 2 cos α sin α = 2 8
(
)
α = 45 o
光强为I0的部分偏振光垂直通过偏振片P，转动P测得通过偏 振片的最大与最小光强之比为IM：Im=3，求入射光的偏振度 设入射光中自然光强度为In， 偏振光强为IP，则有 I0 P
IM − Im 2 IP = = P= I P + In IM + Im 3
In 1 = IP 2
14.3
光的双折射 各向同性媒质：在其中传播的 光，沿各个方向速度相同。 各向异性媒质：在其中传播的光， 沿不同方向速度不同。 石英、方 解石、水晶、玉石…… 光通过各向异性介质后分为两束 光的现象称双折射现象.这是晶体 的各向异性造成的.
n
例题 : 一束线偏振光沿晶体主截面入射，偏振光的振动方向 与晶体光轴成30o角，求：在方解石中o光、e光的光强之比。 解：入射光在主截面内，进入晶体后Ｏ光和e光的 主平面及主截面重合． o光和e光的振动方向垂直
Ae
30o
A
入射光振幅 A
z
Ao
Ao = A sin 30o
Ae = A cos 30o
730
Z
n e = 1 . 486
o
· · · · 玻璃 e ·
法线 可以由
方解石
吸收涂层
n sin ic = ne sin i2
ne sin ic = n
计算出e 光的 全反射临界角
2、沃拉斯顿棱镜（偏光分束镜 ）
方解石 no > ne
b a g
注意：光在两块方解石
中都是垂直光轴入射。 折射角小于入射角
声波是否也有偏振现象？能否利用两片 声波偏振片制作消音装置？为什么？ 偏振是横波特有的现象。声波是纵波，不会有偏 振现象，故也没有所谓的声波偏振片。通常的消 音是靠吸收实现的。 部分偏振光通过偏振片，以入射光为轴转动偏振片， 测得透射光强最大值是最小值的5倍，那么入射光中自 然光与线偏振光强度之比为( A ) D. 2/3 A. 1/2 B. 1/5 C. 1/3
′ I2
I1′
1 I1′ = I1 cos 2 300 2 1 ′ I 2 = I 2 cos 2 600 2
′ I1′ = I 2
I1 1 = I2 3
例题 光强为 I0 的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3 后光强为I0 /8，已知P1 ⊥ P3，问：P1、P2间夹角为何？ 解 分析 P1 P2 P3
1 2 I 0 = A0 2
考虑其它损耗
I = βI0 cos2 θ= IM cos2 θ
β：损耗系数； IM：旋转P，观察到的最大光强。
思考
以光传播方向为轴旋转偏 振片时透射光强如何变化? 入射光是线偏振光
0到最大之间出现消光 出射光强不变 变化,不出现消光
入射光
入射光是自然光 入射光是圆偏振光 入射光是部分偏振光 入射光是椭圆偏振光
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n1
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•i 1
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反射光中垂直入射 面振动的成份多。 折射光中平行入射 面的振动成份多 反射光和折射光的偏 振度都与入射角有关
n2
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以布儒斯特角入射时，反
射光与折射光的特点：
布儒斯特角
线偏振光
1、反射光是垂直入 射面振动的线偏振光 2、折射光仍为部分偏振光
n1