2020 高二物理选修3-4 第十三章:第5节:光的偏振教学设计
物理人教版高中选修3-4《光的偏振》教学设计讲课教案
物理人教版高中选修3-4《光的偏振》教学设计《光的偏振》教学设计江西石城中学:温树平 342700教材内容:新课标人教版选修3-4 第十三章第六节《光的偏振》高二年级教学目标:一.知识目标:1.知道振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波二.能力目标:1.学习科学研究的思维方法,体会科学发展的严密性。
2.培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。
三.情感目标:1. 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.2. 知道在学习物理的过程中,做好实验的重要性.教学重难点:重点:1. 使学生了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象2. 知道只有横波才有偏振现象,知道光有偏振现象所以光是一种横波难点:通过两个演示实验让学生接受光有偏振现象,因为偏振是学生接触的一个新概念,所以做好演示实验并通过设疑如何引导学生思考、讨论、类比、推理、判断得到结论是本节教学的关键和突破口。
教学方法:教学是教师教学生学的双边活动,教师在课前必须对学生有一定了解。
高二学生已经具有一定的抽象思维能力,但光的偏振现象对他们来说是完全陌生而又抽象的,而机械波的偏振现象相对形象些。
故要本着由浅入深,新旧联系,全面系统的原则去讲课,先做好机械波模拟实验,使学生认识机械波的偏振,进而认识偏振是横波特有的现象作为知识铺垫后然后再做光的偏振实验,在分析光的偏振实验时,要引导学生理解实验的设计思路且与机械波实验相类比。
偏振现象的应用属于了解性的,采用老师用幻灯片展示语言介绍,学生分析思考的方法,而不让学生课前预习查找,减轻学生课外学习负担,同时让学生知道光偏振并不是陌生的,而是在生产生活中很常见,激发学习兴趣。
由于光的偏振现象的抽象性及学生的抽象思维能力有限,所以在教学中主要采用教师设疑,学生探讨的问题探究教学模式,让学生观察、思考、讨论,充分发表意见,这样既有利于突出重点,化解难点,又充分发挥了学生的主体性。
光的偏振 教学设计
《光的偏振》教学设计一、教材分析:《光的偏振》这节课选自人教版高中物理选择性必修一的第四章的第 6 节,光的偏振的知识基础是在机械波的形成和传播、波的衍射和干涉、光的干涉和衍射的基础上安排的。
本节课通过介绍横波的偏振现象,使学生运用类比的方法,证实了光的偏振现象---光是横波。
利用光的偏振现象的原理,讲述了光的偏振现象在现实生产、生活、科技等方面的应用。
学情分析:本节课的教学主体是高中二年级学生,学生已经掌握了机械波的形成和传播、波的衍射和干涉、光的干涉和衍射的基础知识,知道光是一种波。
处于高二年级的学生已经具有一定的观察、类比和分析推理能力,具有初步的抽象思维和科学探究能力。
学生在生活中可能已经见到过光的偏振现象,但对于光的偏振现象是比较抽象的。
本节教学内容既有物理基础知识,又联系实际生活。
学生通过观察体验、动手实践及实验探究过程可以体会光的偏振现象及其在生活、生产、科技中的应用。
二、实验教学目标1.知道振动中的偏振现象、只有横波才有偏振现象、偏振光和自然光的区别、光的偏振说明光是横波2.学习科学研究的思维方法,体会科学发展的严密性;培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。
3. 培养良好的物理实验素养,提高用理论指导实践、用实验来验证理论的科学素养.三、重点难点:重点:本节课重点在横波的特点以及对光的偏振现象的研究。
难点:光的偏振现象的实验研究,以及如何运用光的偏振现象。
四、实验内容设计实验1 细绳、弹簧圈穿狭缝图1图2分别演示图一、图二的实验,引导学生得出实验2 偏振片旋转实验图3实验3 3D电影模拟实验找两个同学,分别发放两张偏振片。
让每位同学将两张偏振片的方向成90度叫遮挡在两只眼睛前方。
现象:每位同学的每只眼睛只能看见对方的其中一只眼睛。
闭上一只眼睛只能看清对方的一只眼睛。
实验4 小制作“远光灯偏振”实验猜想:夜间开车的时候,对面汽车的远光灯非常的刺眼,我们应该借助什么来解决这样的问题?使用硬纸板制作简易汽车模型。
高中物理选修3-4教学设计2:13.6 光的偏振教案
13.6光的偏振的教学设计一、教材分析《光的颜色色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的教学内容,主要认识光的偏振现象以及偏振现象的应用。
二、教学目标1、知识目标①知道振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象②了解偏振光和自然光的区别,知道日常见到的光多是偏振光。
2、能力目标①知道偏振光的一些应用②通过光的偏振现象说明光是横波3、情感、态度和价值观目标:让学生了解偏振现象应用的广泛性,从而达到激发学生学习兴趣的目的。
三、教学重点难点1、教学重点通过光的偏振现象说明光是横波2、教学难点发射和折射时,为什么会使光波形成偏振四、学情分析(根据个人情况写)五、教学方法实验观察、理论分析、学案导学六、课前准备偏振片、立体眼镜、软绳且一端固定在墙上七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑复习提问1:电磁波是横波还是纵波?电磁波在转播时,电矢量E 、磁矢量B和传播方向x 有什么关系?学生:答问(二)情景导入、展示目标。
引入:既然我们已经知道电磁波是横波,而光波是电磁波,故光波肯定是横波。
而且,由于光波在传播时,引起感光作用(和生理作用)的主要是电矢量E,我们在研究光波的传播时,就可以用E-x图象类比机械波的y-x图象。
本节课,我们将看一看光作为一种横波所显现出来的一种特殊现象——(三)合作探究、精讲点拨。
1、偏振现象启发:我们已经从理论上知道了横波和纵波的差别,那么,它们在传播的过程中,会有什么表象的不同呢?这里看一个演示——演示:(机械)横波和纵波在穿过狭缝时的差别学生:观察…现象解释…启发:光波既然是横波,它的传播是不是也应该具备机械波的这种特征?由于光的E振动并不是肉眼所能直接观察的,所有需要借助相关仪器来完成类比实验。
偏振片介绍…(透振方向)演示:自然光穿过两块偏振片a、自然光穿过一块偏振片,转动透振方向;b、自然光穿过两块透振方向相互平行的偏振片;c、自然光穿过两块透振方向相互垂直的偏振片。
鲁科版高中物理选修3-4光的偏振教案
光的偏振一、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。
光振动垂直纸光振动在纸面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。
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!。
高中物理 第十三章 光 第6节 光的偏振教案 新人教版选修34
13.6 光的偏振教案物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
教学目标1、观察振动的偏振现象2、知道只有横波才有偏振现象3、知道偏振光和自然光的区别4、能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光现象重点难点:知道光的偏振现象及光的偏振现象说明光是一种横波复习提问:(1)什么是横波?什么是纵波?振动方向和传播方向垂直的波叫横波,抖动水平软绳时产生的波就是横波,振动方向和传播方向一致的波叫纵波,像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波。
引入:通过前几节课的学习,我们知道光具有波动性,那么光波究竟是横波还是纵波呢?本节课我们就来学习——第四节:光的偏振。
新课教学:我们先通过一个实验来看看怎么判断一种波是横波还是纵波。
视频演示实验:引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况,看波能否通过狭缝传到木板的另一侧。
实验现象:绳上形成的横波,当狭缝与振动方向一致时,波不受阻碍,能通过狭缝,而当狭缝与振动方向垂直时,波被狭缝挡住,不能通过狭缝传到木板另一端;对弹簧上形成的纵波,无论狭缝怎样放置,弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧。
思考与讨论:在横波传播过程中,当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时,波能通过狭缝继续传播吗?实验观察:有部分振动能通过狭缝。
一、横波的偏振:横波能够通过与波源振动方向不垂直的狭缝的现象称为偏振现象。
受这个实验的启示,我们可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波。
二、光波的偏振仪器介绍:1.偏振片:由特殊的材料制成,它上面有一个特殊的方向(透振方向)。
只有振动方向与透振方向平行的光能够完全通过偏振片。
振动方向与透振方向不垂直的光可以部分通过,振动方向与透振方向垂直的光,完全不能通过。
实验1:让太阳光或灯光通过偏振片P,在P的另一侧进行观察透射光的强度。
旋转偏振片,观察透射光的强度是否变化。
现象:可以看到偏振片是透明的。
以光的传播方向为轴旋转偏振片 P,透射光强度不变;实验2:偏振片P的后面再放一个偏振片Q,观察通过两个偏振片的透射光。
【方向】2020学年高中物理第十三章光第56节光的衍射光的偏振教学案新人教版选修34
【关键字】方向第5、6节光的衍射__光的偏振一、光的衍射1.定义:光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了直线传播的方向,在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑,应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。
2.衍射图像:衍射时产生的明暗条纹或光环。
3.单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹。
4.圆孔衍射:光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。
5.泊松亮斑:障碍物的衍射现象。
在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。
二、衍射光栅1.衍射光栅的结构由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
2.衍射图样的特点与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加。
3.衍射光栅的种类反射光栅、透射光栅。
三、光的偏振1.横波与纵波的特点横波中各点的振动方向总与波的传播方向笔直。
纵波中,各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。
横波有偏振现象。
2.自然光和偏振光(1)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在笔直于传播方向上沿一切方向振动的光,沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光:在笔直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。
3.光的偏振(1)白光通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光,是光的衍射现象。
(×)(2)菜汤上的油花呈现彩色,是光的折射现象。
(×)(3)用两支圆柱形铅笔并在一起,形成一个狭缝,使狭缝平行于日光灯,会看到彩色的衍射条纹。
(√)(4)凡是波都有偏振现象。
(×)(5)反射可以引起自然光的偏振。
(√)(6)拍摄水中游鱼时,在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象。
(√)2.合作探究——议一议(1)衍射和干涉条纹都是明暗相间的,两种条纹是否完全一样?提示:不一样。
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。
高中物理《光的偏振》优质课教案、教学设计
教学设计
第六节光的偏振
一、教学内容分析
《光的偏振》这节课选自人教版高中物理选修3-4 的第十三章的第6 节,光的偏振的知识基
础是在机械波的形成和传播、波的衍射和干涉、光的干涉和衍射的基础上安排的。
本节课通过介绍横波
的偏振现象,使学生运用类比的方法,证实了光的偏振现象---光是横波。
利用光的偏振现象的
原理,讲述了光的偏振现象在现实生产、生活、科技等方面的应用。
二、教学对象分析
本节课的教学主体是高中二年级学生,学生已经掌握了机械波的形成和传播、波的衍射和干涉、光的干涉和衍射的基础知识,知道光是一种波。
处于高二年级的学生已经具有一定的观察、类比和分析推理能力,具有初步的抽象思维和科学探究能力。
学生在生活中可能已经见到过光的偏振现象,但对于光的偏振现象是比较抽象的。
本节教学内容既有物理基础知识,又联系实际生活。
学生通过观察体验、动手实践及实验探究过程可以体会光的偏振现象及其在生活、生产、科技中的应用。
三、教学流程
四、教学设计思路。
高二物理的光的偏振的教案设计
高二物理的光的偏振的教案设计一、教学目标1.了解光的偏振现象,掌握偏振光的基本概念、特性和测量方法。
2.掌握偏振片、光栅等偏振元件的使用和实验方法。
3.培养学生实际操作能力和科学研究能力。
4.提高学生综合分析和解决问题的能力。
二、教学重点难点重点1.偏振光的基本概念和特性。
2.偏振片、光栅等偏振元件的使用和实验方法。
难点1.偏振光在光栅中的解析。
2.解决偏振光实验中的误差问题。
三、教学内容与方法1. 教学内容1.偏振光的基本概念和特性。
2.偏振片、光栅等偏振元件的使用和实验方法。
3.偏振光在光栅中的解析和实验测量。
4.偏振光实验中的误差处理。
2. 教学方法1.授课法:讲解偏振光的基本概念、特性和测量方法,介绍偏振片、光栅等偏振元件的使用方法。
2.实验法:使用偏振片、光栅等偏振元件,对偏振光进行实验测量3.讨论法:分析实验中出现的误差,讨论问题的解决方法。
四、实验设计在本节课中,我们将进行以下三个实验:1. 使用偏振片测试偏振光的特性在这个实验中,我们将使用偏振片测试不同角度下的偏振特性。
首先,将偏振片放在平面波前面,并将偏振片转动到不同的角度,测量通过偏振片的光的强度。
其次,将偏振片转到另一个角度,并测量通过偏振片的光的强度,以此类推。
最后,将数据用图表形式展示。
2. 测量偏振光在光栅中的强度分布在这个实验中,我们将使用光栅测量偏振光在光栅中的强度分布。
首先,在光路中加入偏振元件,产生偏振光,让它经过光栅并被接受器接收。
然后,每隔一定角度记录光的强度,以此来测量光在光栅中的强度分布。
最后,将数据用图表形式展示。
3. 讨论偏振光实验中的误差及处理方法将学生分成小组,每组选择一个已知的偏振光实验,分析其中可能出现的误差和影响因素,并探讨相应的处理方法。
每个小组将在实验课上给出他们的分析报告,并与其他小组进行讨论。
五、教学评估1.学生提交实验报告,评估学生实验能力和科学思维能力。
2.学生进行比较试验,评估学生分析和解决问题的能力。
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,理解偏振的定义及其在生活中的应用。
2. 培养学生通过实验观察和分析问题的能力,提高科学思维能力。
3. 引导学生掌握偏振片的制作和使用方法,培养学生的动手实践能力。
二、教学内容1. 光的偏振现象2. 偏振的定义及表示方法3. 偏振片的作用和制作方法4. 偏振现象在生活中的应用5. 实验:观察光的偏振现象三、教学重点与难点1. 教学重点:光的偏振现象,偏振的定义及其表示方法,偏振片的作用和制作方法,偏振现象在生活中的应用。
2. 教学难点:偏振片的制作方法,实验过程中对光的偏振现象的观察和分析。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解光的偏振现象、偏振的定义及表示方法、偏振片的作用和制作方法。
2. 采用实验法,让学生通过实验观察光的偏振现象,提高学生的实践能力。
3. 采用讨论法,引导学生探讨偏振现象在生活中的应用,培养学生的科学思维能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示生活中常见的偏振现象,如液晶显示器、3D电影等,引发学生对光的偏振现象的兴趣。
2. 讲解光的偏振现象,介绍偏振的定义及表示方法。
3. 讲解偏振片的作用和制作方法,演示偏振片的制作过程。
4. 分组实验:学生分组进行实验,观察光的偏振现象,分析并记录实验结果。
5. 讨论偏振现象在生活中的应用,如防紫外线眼镜、摄影等。
6. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
六、教学评价1. 评价学生对光的偏振现象的理解程度,通过课堂提问和课后作业。
2. 评价学生对偏振的定义及表示方法的掌握情况,通过课堂练习和实验报告。
3. 评价学生对偏振片的作用和制作方法的熟悉程度,通过实验操作和课后实践。
4. 评价学生对偏振现象在生活中的应用的了解,通过课堂讨论和课后研究。
七、教学资源1. 教学课件:制作课件,展示光的偏振现象的图片和视频。
2. 实验器材:偏振片、光源、实验桌等。
3. 参考资料:提供相关的书籍、文章、网络资源等,供学生课后进一步学习。
高中物理人教版选修34《13.6光的偏振》教学设计
高中物理人教版选修34《13.6光的偏振》教学设计《光的偏振》教学设计浙江省富阳市二中方霞一、新课引入实验演示:教师将一块偏振片在笔记本电脑前转动,请学生观察屏幕的变化情况。
电脑屏幕随着偏振片的转动,发生明显的明暗的变化。
如图1所示。
学生观察到这一奇妙的现象时,都不由地发出惊叹声,不禁问道:为什么会发生这种现象呢?学生的学习兴趣和积极性被充分调动起来。
图1教师告诉学生手中的这片圆形薄片叫偏振片,这种现象称为偏振现象。
为什么会出现这样的现象呢,这是本堂课要解决的重要内容之一,希望大家在观察接下来的实验现象和现象分析后都能知道其中的原因。
二、实验过程、现象解释波有横波和纵波之分,光是横波还是纵波,是否所有的波都有偏振现象,日常生活中有哪些现象:无论“狭缝”如何,弹簧波均正常传播,如图3所示。
图3结论:横波的振动方向与狭缝方向垂直时,波的传递受到影响,这种现象就是偏振现象,偏振是横波特有的现象。
光波是横波还是纵波,也可用类似的方法检验。
实验3:利用偏振片检验自然光是横波还是纵波。
偏振片介绍: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象“狭缝”对机械波的作用一样。
偏振光介绍:只沿着某个特定方向振动的光。
自然光介绍:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
如图4所示。
图4重复实验1的演示实验,再次观察实验现象。
电脑屏幕本质上是一片偏振片,圆形薄片是另一片偏振片,当光束通过第一片偏振片P(起偏器)之后(如图5所示),旋转第二块偏振片Q(检偏器),可以看见光斑亮度周期性变化。
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。
如图5所示。
图5通过分析,请学生尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象。
当激光通过第一片偏振片P后,相当于被“狭缝”卡了一下,只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光才能通过,激光通过偏振片P(起偏器)后虽然变成了偏振光,但由于沿各个方向的振动情况相同,无论偏振片透振方向如何,都会有相同强度的光透射过来,再通过第二块偏振片Q(检偏器)时就不同了。
13.6 光的偏振-人教版高中物理选修3-4教案
1.6光的偏振【学习目标】1.知道振动中的偏振现象,偏振是横波特有的性质.2.明显偏振光和自然光的区别.3.知道光的偏振现象及偏振光的应用.知识回顾:1.我们拍照时如果光线太亮我们是不是要安装一个一字型的镜头?答:是的2.这个镜头的作用是什么?答:减小光的反射,使拍照不会曝光太强3.这是什么原理呢?答:是光的偏振的应用知识点一、光的偏振自然光和偏振光(1)自然光:从普通光源直接发出的自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向哪一个方向.这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫自然光.自然光介绍:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
如图所示。
要点诠释:偏振片是由特殊材料制成的,其“狭缝”用肉眼不能看见,它只允许振动方向与“狭缝”平行的光波通过.通过偏振片后,自然光就变成了偏振光.如图所示,普通光源S发出的光经过偏振片时,后面的光屏是明亮的,说明光透过了偏振片,若转动偏振片,光屏上亮度不变,说明透过光的强度不变,由此可知,自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同.(2)偏振光:只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光.如经过偏振片后的自然光.若偏振光再经过一个偏振片后,情况会怎样呢?如图1所示,当两偏振片的“狭缝”平行时,光屏上仍有亮光.当两偏振片的“狭缝”相互垂直时,透射光的强度几乎为零,光屏上是暗的.如图2所示.结论:光是一种横波.上面第l块偏振片叫起偏器;第2块偏振片叫检偏器.偏振光的两种产生方式:(1)让自然光通过偏振片;(2)自然光射到两种介质的交界面上,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90 ,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.要点诠释:平时我们所看到的光,除直接从光源射来的以外都是偏振光.偏振光的应用:(1)摄影技术中的应用:光的偏振现象有很多应用.如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时,由于水面或玻璃表面的反射光的干扰,常使景象不清楚,如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可使反射来的偏振光不能进入照相机内,从而可拍出清晰的照片.故人们把偏振滤光片叫做摄像机的“门卫”.(2)偏振片在汽车挡风玻璃上的应用:偏振片——汽车司机的福音.在夜间行车时,迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面,容易发生事故.如果在每辆车灯玻璃上和司机坐席前面的挡风玻璃上安装一块偏振片,并使它们的透振方向跟水平方向成45︒角,就可以解决这一问题.这时,从对面车灯射来的偏振光,由于振动方向跟司机座前挡风玻璃偏振片的透振方向垂直,所以不会射进司机眼里.而从自己的车灯射出去的偏振光,由于振动方向跟自己的挡风玻璃上的偏振片的透振方向相同,所以司机仍能看清自己的灯照亮的路面和物体.(3)立体电影:立体电影也是利用光的偏振原理例题1.如图所示,P是偏振片,P的透振方向(用带箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光?()A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45︒角振动的光【思路点拨】只要光的振动方向不与偏振片的狭缝垂直,光都能通过偏振片.【答案】A、B、D【解析】根据光的现象,只要光的振动方向不与偏振片的狭缝垂直,光都能通过偏振片.太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45︒角振动的光均能通过偏振片.故A、B、D正确.【总结升华】当光的振动方向不与偏振片透射方向垂直时,一定有光透射出去.课堂练习一: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【答案】B课堂练习二:由下列那些现象可以说明光是横波()A.光的偏振现象B.光的色散现象C.光的全反射现象D.光的干涉和衍射现象【思路点拨】波分为横波和纵波两类,传播方向与振动方向垂直时横波,偏振现象与横波有关,从而即可求解。
高中物理新人教版选修3-4同步教案:第13章 13.6光的偏振(教案)(2篇)
课题§13.6 光的偏振设计教师张莉莎授课教师时间年月日第周课型新授课课时1课时教学目标一、知识与能力1.通过实验,认识振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象.2.了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波.3.了解日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用.二、过程与方法1.通过机械波的偏振实验和光的偏振实验掌握类比研究物理问题的方法.2.通过对光的偏振应用的学习,提高应用知识解决实际问题的能力.三、情感态度与价值观通过课外活动观察光的偏振现象培养学生联系实际学习物理的观念和习惯重点难点重点:光的偏振实验的观察和分析.难点:光振动与自然光和偏振光的联系.教法教师启发、引导,学生讨论、交流。
教具柔软的长绳一根,带有狭缝的木板两块,细软的弹簧一根,电气石晶体薄片或人造偏振片两片,投影仪.教学过程设计教材处理师生活动一、引入新课(一)复习横波和纵波的概念[师]请同学们回忆一下机械波一节内容,举例说说什么是横波?什么是纵波?[生]振动方向和传播方向垂直的波叫横波,抖动水平软绳时产生的波就是横波,振动方向和传播方向一致的波叫纵波,像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波.[师]通过前几节课的学习,我们知道光具有波动性,那么光波究竟是横波还是纵波呢?我们先通过一个实验来看看怎么判断一种波是横波还是纵波.(二)偏振现象[演示一]师生共同复习旧知,温故而知新利用演示实验装置,进行演示教学过程设计教材处理师生活动介绍课本图20—17装置,教师演示,引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况,看波能否通过狭缝传到木板的另一侧.[师]请一位同学来表述一下看到的现象.[生]对绳上形成的横波,当狭缝与振动方向一致时,波不受阻碍,能通过狭缝,而当狭缝与振动方向垂直时,波被狭缝挡住,不能通过狭缝传到木板另一端,对弹簧上形成的纵波,无论狭缝怎样放置,弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧.[师]表达得不错,还有同学要补充吗?[生]在绳上横波传播过程中,当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时,有部分振动能通过狭缝.[师]很好.横波的这种现象称为偏振现象,大家看到,纵波不会发生偏振现象,根据是否能发生偏振,我们可以判断一个机械波是横波还是纵波.虽然这种方法对判断机械波并非必要,但我们可以借助这种方法来判断光波是横波还是纵波.二、新课教学(一)光的偏振[演示二](教师介绍装置,强调起偏器P和检偏器Q的作用,演示同时引导学生认真观察随着检偏器Q的转动屏上光照强度的变化)[师]请大家看这个薄片,它在我们这个演示实验中的作用与前面的带有狭缝的木板类似,它上面有一个特殊的方向称透振方向,只有振动方向与透振方向平行的光波才能透过偏振片,下面请大家认真观察.[现象1]用一个起偏器观察自然光,偏振片是透明的,以光的传播方向为轴旋转P时,透射光强度不变.[投影][师]同学们能由此得到什么结论吗?[生]光是纵波.[师]怎么得到这个结论的呢?[生]与前面纵波实验类比得到的.[师]大家有没有考虑过假如波是横波而且沿各个方向都有振动的情况呢?(学生默然,教师继续演示)[现象2]加上检偏器Q,当Q的透振方向与P的透振方向一致时,透射光强度最大.[投影]提问学生,师生共同用科学语言表述实验结果。
高三物理-光的偏振教案
高三物理-光的偏振教案【教学目标】1.掌握光的偏振现象的概念;2.理解线偏振器的作用原理;3.了解自然光、偏振光和光的偏振方向的概念;4.掌握偏振光的旋光现象及相关定律;5.理解波片的作用原理及其在实际应用中的作用;6.能够解决偏振器组合问题。
【教学重点】1.理解光的偏振现象和线偏振器的作用原理;2.掌握偏振光的旋光现象及相关定律;3.了解波片的作用原理及其在实际应用中的作用。
【教学难点】1.理解自然光、偏振光和光的偏振方向的概念;2.能够解决偏振器组合问题。
【教学方法】1. 归纳法、演示法;2. 示范法、讲解法和实验法。
【教学过程】一、引入1.通过展示一张水面上反射出的光的照片或者CD上的光现象,让学生感受一下光的波动特性;2.引入光的偏振现象,并通过示意图介绍电磁波的可振方向。
二、概念讲解1.自然光与偏振光:自然光是光的振动方向在各个方向上均匀分布的光,而偏振光是只在某一方向上振动的光;2.光的偏振方向:光的偏振方向表示光在一个特定平面内的振动方向,它与这个平面的垂直方向构成的角度,被称为光的偏振方向角;3.线偏振器的作用原理:偏振片是利用电磁波的反射、吸收、折射和干涉等现象制成的,它可以使光中一个特定方向的振动被完全吸收,而在另一个振动方向上的振动则能通过;4.偏振光的旋光现象及洛伦茨公式:当光线穿过含有手性分子的物质时,光线的偏振面方向总是会发生旋转,这种现象被称为旋光现象。
根据洛伦茨公式可以计算出旋光物质的旋光度。
三、实验演示1.利用偏振片、反射板和灰片等仪器演示光的偏振现象及线偏振器原理;2.演示旋光仪的使用。
四、探究1.分析不同偏振片组合后对光的传播的影响;2.通过实验探究波片及其在实际生活中的应用。
五、归纳总结1.梳理光的偏振方向及偏振器的作用原理;2.理解旋光现象及计算旋光度的方法;3.总结波片的作用原理及其在实际应用中的作用。
【教学反思】本节课的重点在于让学生了解光的偏振现象以及掌握线偏振器、波片的作用原理。
最新人教版选修3-4高中物理第十三章 6光的偏振教学设计
光的偏振教目标:一.知识目标:1.知道振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波二.能力目标:1.习研究的思维方法,体会发展的严密性。
2.培养生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。
三.情感目标:1培养良好的物理实验习惯,会用理论指导实践,用实验验证理论.2知道在习物理的过程中,做好实验的重要性.教重难点重点:1使生了解偏振现象及运用光的偏振知识解释一些常见的光现象2知道只有横波才有偏振现象,知道光有偏振现象所以光是一种横波难点:通过两个演示实验让生接受光有偏振现象,因为偏振是生接触的一个新概念,所以做好两个演示实验并通过设疑如何引导生思考,讨论,类比,推理,判断得到结论是本节教的关键和突破口教方法:教是教师教生的双边活动,教师在课前必须对生有一定了解。
高二生已经具有一定的抽象思维能力,但光的偏振现象对他们说是完全陌生而又抽象的,而机械波的偏振现象相对形象些。
故要本着由浅入深,新旧联系,全面系统的原则去讲课,先做好机械波模拟实验,使生认识机械波的偏振,进而认识偏振是横波特有的现象作为知识铺垫后然后再做光的偏振实验,在分析光的偏振实验时,要引导生理解实验的设计思路且与机械波实验相类比。
由于光的偏振现象的抽象性及生的抽象思维能力有限,所以在教中主要采用教师设疑,生探讨的教模式,让生观察、思考、讨论,充分发表意见,这样既有利于突出重点,化解难点,又充分发挥了生的主体性。
教具:激光、偏振片、prp课件、f课件教过程:一.新课引入:师:通过前面几节课的习,我们对于光的本性的认识逐步加深,我们知道了光能够产生干涉和衍射现象,而这正好说明了光应该是一种波。
而波有横波和纵波之分,由此,我们必然会想到光究竟是横波还是纵波?我们又该如何去判断和验证?一条竹竿横着进教室进不了,给生设下悬念(生演示)二、新课教:首先我们回忆一下横波和纵波。
问题一:请同回答一下横波和纵波有什么区别?生:质点的振动方向和传播方向如果平行则为纵波;振动方向和传播方向垂直的则是横波。
高中物理选修3-4学案4:13.6 光的偏振
13.6光的偏振1.学习目标:1)知识目标1.知道振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波2)能力目标1.学习科学研究的思维方法,体会科学发展的严密性。
2.培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力2.学习重难点:了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象3.学习过程1)自主学习:一、偏振现象1.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿振动的光,叫偏振光。
2.光的和现象说明光具有波动性,光的现象说明光波是横波。
3.自然光:沿各个方向振动的都相同的光。
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。
不同的横波,振动方向不同,所以光是。
二、偏振现象的应用1.如果在照相机镜头前装一片滤光片,让它的偏振方向与反射光的偏振方向,就可以避免物体表面的影响,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现象。
2)即时巩固:1.波可以分为纵波横波,在纵波中,各质点的振动方向与波的传播方向______________;在横波中,各质点的振动方向与波的传播方向___________。
2.有些光,包含着在垂直光的传播方向上沿___________方向振动的光,这些方向上的光的强度都___________,这样的光叫___________光。
当这种光垂直透过某一线状狭缝后,光的振动方向只沿___________方向,这样的光叫___________光。
3.下列哪些波能发生偏振现象( ) A.声波B.绳波C.横波D.纵波4.关于自然光和偏振光,下列说法正确的是( )A.自然光就是白光B.偏振光就是单色光C.自然光能产生干涉和衍射现象,而偏振光不能D.自然光和偏振光都能产生干涉和衍射现象3)要点理解:一、偏振现象1.偏振现象如图所示,机械波是横波时,当质点的振动方向与狭缝平行时,机械波能透过狭缝传播(图甲),反之,则不能传播(图乙).对纵波而言,不管什么情况,纵波总能透过狭缝而传播(图丙).结论:横波只沿着某一个特定的方向振动,称为波的偏振.只有横波才有偏振现象,而纵波没有偏振现象.所以,光是一种横波.2.自然光和偏振光(1)自然光从普通光源直接发出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哪一个方向,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.如图所示,普通光源S发出的光经过偏振片时,后面的光屏是明亮的,说明光透过了偏振片;若转动偏振片,光屏上亮度不变,说明透过光的强度不变,由此可知,自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同.偏振片是由特殊材料制成的,其“狭缝”用肉眼不能看见,它只允许振动方向与“狭缝”平行的光波通过.通过偏振片后,自然光就变成了偏振光.(2)偏振光只有一个振动方向的光叫偏振光.如经过偏振片后的自然光.若偏振光再经过一个偏振片后,情况会怎样呢?如图所示,当两偏振片的“狭缝”平行时,光屏上仍有亮光.当两偏振片的“狭缝”相互垂直时,透射光的强度几乎为零,光屏上是暗的,如图所示.光的偏振现象并不罕见.除了从光源(如太阳、电灯等)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)偏振光的另一种产生方式自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直(如图).二、偏振现象的应用1.光的偏振现象有很多应用.如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里陈列物的照片时,由于水面或玻璃表面的反射光的干扰,常使景象不清楚,如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使景象清晰.2.夜晚行车时,对方照射过来的光很强,若加一个偏振片,可减弱对眼睛的照射.3.立体电影也是利用了光的偏振原理.4)典例精析:知识点一偏振和偏振光例1 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例2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板,当以入射光线为轴转动偏振片时,看到的现象有何不同?知识点二偏振的应用例3两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过,如果将其中的一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象( )A.透过偏振片的光强先增强,然后又减弱到零B.透过的光强先增强,然后减弱到非零的最小值C.透过的光强在整个过程中都增强D.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强5)点评答疑:例2方法归纳正确地区分自然光和偏振光是回答此题的关键.例3方法归纳两个偏振片紧靠在一起时,第二块偏振片叫做检偏器,第一块偏振片叫做起偏器,检偏器与起偏器平行时,透过的光最强,而检偏器与起偏器互相垂直时,透过的光最弱. 6)课堂达标:1.如图所示,A、B为两偏振片,一束自然光沿OO′方向射向A,此时在光屏C上,透射光的强度最大,则下列说法中正确的是()A.此时A、B的透振方向平行B.只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零C.不论将A或B绕OO′轴旋转90°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零D.将A沿顺时针旋转180°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零2.如图所示,P是一偏振片,P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45 °角振动的光3.在拍摄日落时分水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是() A.减弱反射光,从而使景物的像清晰B.增强反射光,从而使景物的像清晰C.增强透射光,从而使景物的像清晰D.减弱透射光,从而使景物的像清晰4.市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片.查找资料或向有经验的人请教,回答以下问题.为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?利用偏振眼镜可以做哪些实验、哪些检测?7)课堂小结:——★参考答案★——1)自主学习:某个特定方向干涉衍射偏振光波强度垂直横波偏振垂直反射光偏振2)即时巩固:[答案]1、相同,垂直2、各个,都相同,自然,狭缝,偏振3、BC 4、D4)典例精析:例1[答案] BD[解析]只有横波才能产生偏振现象,而机械能中也有横波,当然能发生偏振,A选项错误,B选项正确;我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光.自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光,C选项错误,D选项正确.例2[答案]见[解析].[解析]通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化,因为灯光、烛光都是自然光,沿各个方向振动的光的强度相同,因此当偏振片旋转时,透射出来的光波的振动方向虽然改变了但肉眼察觉不到.月亮和黑板反射的光已经是偏振光,它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.例3[答案] A[解析]起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零.6)课堂达标:1.[答案] AC[解析]当A、B两偏振片的透振方向平行时,光屏上的光强度最大;当二者透振方向垂直时,光屏上的光强度最小,几乎为零,由此可知A、C选项正确.2.[答案] ABD[解析]太阳光是自然光,沿各个方向振动的光都有,所以在偏振片另一侧可看到透射光;沿竖直方向振动的光,与P的透振方向相同,能透过偏振光;沿与竖直方向成45°角振动的光,有部分能透过偏振片P,故A、B、D正确.3.[答案] A[解析]让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直,减弱反射光进入镜头,使水下景物的像清晰.4.[答案]见[解析][解析]两者的目的都是减少通光量,但普通带色玻璃改变了物体的颜色,而偏振片却没有,并且看景物的色彩柔和浓重.利用偏振片眼镜可以检验镜面反射光的偏振现象,可检测反射光和折射光的偏振方向.方法总结在分析有关偏振现象应用的问题时,一般考查偏振光的振动方向与透振方向的关系:当偏振光的振动方向与透振方向相同时,通过偏振片的光最强,当垂直时最弱.。
13.6 光的偏振 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课
13.6光的偏振1、教学目标一.知识目标:1.知道振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波二.能力目标:1.学习科学研究的思维方法,体会科学发展的严密性。
2.培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。
三.情感目标:1.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.2.知道在学习物理的过程中,做好实验的重要性.2、教学重点了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象教学难点了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象教学过程:1)课堂导入通过前面几节课的学习,我们对于光的本性的认识逐步加深,我们知道了光能够产生干涉和衍射现象,而这正好说明了光应该是一种波。
而波有横波和纵波之分,由此,我们必然会想到光究竟是横波还是纵波?我们又该如何去判断和验证?一条竹竿横着进教室进不了,给学生设下悬念(学生演示)2)重点讲解一、偏振现象1.偏振现象如图所示,机械波是横波时,当质点的振动方向与狭缝平行时,机械波能透过狭缝传播(图甲),反之,则不能传播(图乙).对纵波而言,不管什么情况,纵波总能透过狭缝而传播(图丙).结论:横波只沿着某一个特定的方向振动,称为波的偏振.只有横波才有偏振现象,而纵波没有偏振现象.所以,光是一种横波.2.自然光和偏振光(1)自然光从普通光源直接发出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哪一个方向,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.如图所示,普通光源S发出的光经过偏振片时,后面的光屏是明亮的,说明光透过了偏振片;若转动偏振片,光屏上亮度不变,说明透过光的强度不变,由此可知,自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同.偏振片是由特殊材料制成的,其“狭缝”用肉眼不能看见,它只允许振动方向与“狭缝”平行的光波通过.通过偏振片后,自然光就变成了偏振光.(2)偏振光只有一个振动方向的光叫偏振光.如经过偏振片后的自然光.若偏振光再经过一个偏振片后,情况会怎样呢?如图所示,当两偏振片的“狭缝”平行时,光屏上仍有亮光.当两偏振片的“狭缝”相互垂直时,透射光的强度几乎为零,光屏上是暗的,如图所示.光的偏振现象并不罕见.除了从光源(如太阳、电灯等)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)偏振光的另一种产生方式自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直(如图).二、偏振现象的应用1.光的偏振现象有很多应用.如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里陈列物的照片时,由于水面或玻璃表面的反射光的干扰,常使景象不清楚,如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使景象清晰.2.夜晚行车时,对方照射过来的光很强,若加一个偏振片,可减弱对眼睛的照射.3.立体电影也是利用了光的偏振原理.3)问题探究探究问题光是不是横波?探究过程:1.让太阳光或灯光通过偏振片,旋转偏振片,是否可以从偏振片的另一侧观察到光?如果可以,则光的振动方向可能如何?当太阳光或灯光通过偏振片时,旋转偏振片可以从偏振片的另一侧观察到光.光的振动方向在光屏面的各个方向上.2.在偏振片的后面再放置第二块偏振片,保持第一块偏振片位置不动,旋转第二块偏振片,从第二块偏振片后观察到的现象是什么?当第二块和第一块偏振片的透振方向一致时,在光屏上得到的光最强.当两块偏振片的透振方向垂直时,透射光的强度最弱,几乎为零.探究结论:光是横波.4)难点剖析知识点一偏振和偏振光例1 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【答案】BD【解析】只有横波才能产生偏振现象,而机械能中也有横波,当然能发生偏振,A选项错误,B选项正确;我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光.自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光,C选项错误,D选项正确.例2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板,当以入射光线为轴转动偏振片时,看到的现象有何不同?【答案】见解析.【解析】通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化,因为灯光、烛光都是自然光,沿各个方向振动的光的强度相同,因此当偏振片旋转时,透射出来的光波的振动方向虽然改变了但肉眼察觉不到.月亮和黑板反射的光已经是偏振光,它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.方法归纳正确地区分自然光和偏振光是回答此题的关键.知识点二偏振的应用例3两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过,如果将其中的一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象( )A.透过偏振片的光强先增强,然后又减弱到零B.透过的光强先增强,然后减弱到非零的最小值C.透过的光强在整个过程中都增强D.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强【答案】A【解析】起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零.方法归纳两个偏振片紧靠在一起时,第二块偏振片叫做检偏器,第一块偏振片叫做起偏器,检偏器与起偏器平行时,透过的光最强,而检偏器与起偏器互相垂直时,透过的光最弱.5)训练提升1.如图所示,A、B为两偏振片,一束自然光沿OO′方向射向A,此时在光屏C上,透射光的强度最大,则下列说法中正确的是()A.此时A、B的透振方向平行B.只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零C.不论将A或B绕OO′轴旋转90°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零D.将A沿顺时针旋转180°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零【答案】AC【解析】当A、B两偏振片的透振方向平行时,光屏上的光强度最大;当二者透振方向垂直时,光屏上的光强度最小,几乎为零,由此可知A、C选项正确.2.如图所示,P是一偏振片,P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45 °角振动的光【答案】ABD【解析】太阳光是自然光,沿各个方向振动的光都有,所以在偏振片另一侧可看到透射光;沿竖直方向振动的光,与P的透振方向相同,能透过偏振光;沿与竖直方向成45°角振动的光,有部分能透过偏振片P,故A、B、D正确.3.在拍摄日落时分水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是() A.减弱反射光,从而使景物的像清晰B.增强反射光,从而使景物的像清晰C.增强透射光,从而使景物的像清晰D.减弱透射光,从而使景物的像清晰【答案】A【解析】让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直,减弱反射光进入镜头,使水下景物的像清晰.4.市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片.查找资料或向有经验的人请教,回答以下问题.为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?利用偏振眼镜可以做哪些实验、哪些检测?【答案】见解析【解析】两者的目的都是减少通光量,但普通带色玻璃改变了物体的颜色,而偏振片却没有,并且看景物的色彩柔和浓重.利用偏振片眼镜可以检验镜面反射光的偏振现象,可检测反射光和折射光的偏振方向.方法总结在分析有关偏振现象应用的问题时,一般考查偏振光的振动方向与透振方向的关系:当偏振光的振动方向与透振方向相同时,通过偏振片的光最强,当垂直时最弱.板书设计:一、偏振现象自然光、线偏振光、部分偏振光偏振光的获得:偏振片法、反射和折射法二、偏振现象的应用照相、立体电影、汽车车灯、液晶显示、生物视觉等等6、教学反思:1.本堂课教学设计很好的体现了的教学目标:①观察振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。
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第十三章光
5 光的偏振涉教案
教学目标
知识目标
1.知道偏振是横波才有现象。
2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波。
3.能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象。
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。
光的偏振
(-)引入新课
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:
应用1、拍摄水下或玻璃橱窗中的景物时在相机的镜头前加偏振片可有效减少水、玻璃表面反射光。
此外,还有立体电影、消除车灯眩光等等.
应用2、液晶显示
自然光通过第一块偏振片成为偏振光,上下两极板没有电压(液晶有旋光性),上下两极板有一定大小的电压
(液晶无旋光性)
应用3、立体电影:
在拍摄立体电影时,用两个摄影机,两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛,它们同时分别拍下同一物体的两个画像,放映时把两个画像同时映在银幕上。
如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面,就可以使观众得到立体感。
在放映时,两个放映机机镜头上放一个偏振片,两个偏振片的透振方向相互垂直,观众戴上用偏振片做成的眼镜,左眼偏振片的透振方向与左面放映机上的透振方向相同,右眼偏振片的透振方向与右面放映机上的透振方向相同,这样,银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察,在人的脑海中就形成立体化的影像了。
应用4、汽车车灯、偏光镜等
钓鱼、驾驶时佩戴偏光眼镜可以防止炫光、水面反射光。
课堂训练:
1、纵波不可能产生的现象是()
A、偏振现象
B、反射现象
C、折射现象
D、衍射现象
2、对光的偏振,以下认识哪些是正确的()
A、在垂直于传播方向的平面内,只沿某一个方向振动的光。
B、从电灯等光源直接出来的光本身就是偏振光
C、转动偏振片去看电灯光,看到透射光亮度无变化,说明透射光不是偏振光
D、光的偏振现象使人们认识到光是一种横波。
3、如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼
在P处迎着入射光方向.看不到光亮,则()
A.图中a光为偏振光
B.图中b光为偏振光
C.以SP为轴将B 转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B 转过90°后,在P处将看到光亮
课堂小结:
1.只有横波才有偏振现象
2.自然光、偏振光
3.光的偏振现象说明光是横波
4. 光的偏振现象的应用。