高中物理选修3-4光的偏振

光的偏振
●教课目的
一、知识目标
1. 经过实验，认识振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象.
2. 认识偏振光和自然光的差别，从光的偏振现象知道光是横波.
3. 认识平时有到的光多半是偏振光，认识偏振光在生产生活中的一些应用.
二、能力目标
1. 经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. 经过对光的偏振应用的学习，提升应用知识解决实质问题的能力.
三、德育目标
经过课外活动察看光的偏振现象培育学生联系实质学习物理的观点和习惯.
●教课要点
光的偏振实验的察看和剖析.
●教课难点
光振动与自然光和偏振光的联系.
●教课方法
经过实验现象使学生认清机械波中横波的偏振现象，再经过机械波与光波的类比，实现轻松过渡，形成观点明确规律，并在应用中深入知识的理解.
●教课器具
柔嫩的长绳一根，带有狭缝的木板两块，金饰的弹簧一根，电气石晶体薄片或人造偏振片两片，投影仪 .
●课时安排
1课时●教课
过程一、引入
新课
（一）复习横波和纵波的观点
［师］请同学们回想一下机械波一节内容，举例谈谈什么是横波？什么是纵波？
［生］振动方向和流传方向垂直的波叫横波，颤动水平软绳时产生的波就是横
波，振动方向和流传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
弹簧流传的波 .
［师］经过前几节课的学习，我们知道光拥有颠簸性，那么光波终究是横波还
是纵波呢？我们先经过一个实验来看看怎么判断一种波是横波仍是纵波.
（二）偏振现象［演示一］
介绍课本图 20—17 装置，教师演示，指引学生认真察看波传到狭缝时的状况，
看波可否经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，波不受阻挡，能经过狭
缝，而当狭缝与振动方向垂直时，波被狭缝挡住，不可以经过狭缝传到木板另一端，
对弹簧上形成的纵波，不论狭缝如何搁置，弹簧上疏密相间的波均能顺利经过狭缝
流传到木板另一侧 .
［师］表达得不错，还有同学要增补吗？
［生］在绳上横波流传过程中，当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂
直时，有部分振动能经过狭缝 .
［师］很好 . 横波的这类现象称为偏振现象，大家看到，纵波不会发生偏振现象，依据能否能发生偏振，我们能够判断一个机械波是横波仍是纵波 . 固然这类方法对判
断机械波并不是必需，但我们能够借助这类方法来判断光波是横波仍是纵波.
二、新课教课
（一）光的偏振
［演示二］
（教师介绍装置，重申起偏器 P 和检偏器 Q的作用，演示同时指引学生认真察看
跟着检偏器 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方的带有狭缝
的木板近似，它上边有一个特别的方向称透振方向，只有振动方向与透振方向平行
的光波才能透过偏振片，下边请大家认真察看.
［现象 1］用一个起偏器察看自然光，偏振片是透明的，以光的流传方向为轴
旋转 P 时，透射光强度不变 . ［投影］
［师］同学们能由此获得什么结论吗？
［生］光是纵波 .
［师］怎么获得这个结论的呢？
［生］与前方纵波实验类比获得的.
［师］大家有没有考虑过若是波是横波并且沿各个方向都有振动的状况呢？
（学生沉默，教师持续演示）
［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］
［现象 3］以光流传方向为轴旋转时，透射光强度减弱. 当 Q与 P 透振方向垂直时，屏上最暗，光强几乎为零.［投影］
［师］此刻大家能判断光是横波仍是纵波了吗？
［生］能，是横波 .
［师］那现象 1 是怎么回事呢？本来，我们这里用的太阳光源包括了垂直于传
播方向上沿全部方向振动的光，并且各个方向振动的光波强度都同样，这类光叫自
然光 . 经过起偏器后，这类光就成了偏振光，它只好沿某一特定方向振动.
［师］哪位同学能来解说方才我们看到的三个现象呢？
（学生基本上能依据与机械波类比解说实验现象，并明确光是一种横波.)
（二）光振动
图 20— 23
［师］（投影右图）光是电磁波，从上图我们看到电场强度 E 和磁感觉强度B 的振动方向都与电磁波的流传方向垂直 . 而 E 的感光振动和生理作用是主要的， E 的振动称为光振动，上边提到的阳光等自然光，光振动沿各个方向是平均散布的，经过起偏器后光振动就只好沿透振方向振动成为偏振光 .
（三）光的偏振现象的应用
［师］其实，除了从太阳、电灯这样一些从光源直接发出的光外，往常看到的
绝大多半光都是偏振光，请大家看课本图20— 20，在这里反射光和折射光都是偏振光，且二者偏振方向互相垂直.
［投影］光的偏振现象的应用
1.偏振滤光片
2.车灯玻璃和挡风玻璃
3.偏光眼镜（观看立体电影或立体电视）
（指引学生剖析这些应用的原理，鼓舞学生从生产生活中查找偏振应用实例，
条件允许还可教课生自制偏振片）
三、小结（投影）
演示实验，认识了机械波中横波的偏振现象
类比实验，认识了光的偏振现象以及自然光与偏振光
本节课我们经过
剖析，理解了光是横波
实例研究，认识了光的偏振现象的应用
四、部署作业
1.什么是自然光？什么是偏振光？为何说光是横波？
2.阅读课后“阅读资料” 《立体电影与偏振》
五、板书设计
光的偏振
一、偏振现象
实验 1：
甲：波经过狭缝
乙：波不可以经过狭缝
现象
甲→乙转动中有部分波能经过狭缝
丙：波能经过狭缝
横波能发生偏振现象
结果
纵波不可以
二、波的偏振
实验 2：甲：光能经过P，转动 P 屏上光强不变
乙：光能经过透振方向相互平行的P、Q
丁：光不可以经过透振方向相互垂直的PQ
乙→丁 Q转动过程中屏上光强变暗
结果：太阳光是自然光
经过起偏器后能产生偏振现象
结论：光是横波
三、光振动 E 矢量方向的振动
四、光的偏振现象的应用（见投影）。