光的偏振 说课稿 教案 教学设计

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光的偏振

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。

学生:观察…

归纳:a项事实说明——①光波可能是纵波;②光波的E矢量可能各个振动方向都是均衡的(和机械横波有差别);

b、c项事实说明——①光波必然是横波;②自然光通过一块偏振片后E矢量只沿某个振动方向(和机械横波已经非常类似)。

概念和名词得出——光虽然是横波,但由于经过偏振片前后的横波有一定差别,我们把前面的叫自然光,后面的叫偏振光。形成偏振光的过程叫起偏或偏振。

当其中一个方向上的光振动E强于另一个方向上的光振动,则称为部分偏振光;如果只存在了一个方向上的振动分量,就称为完全偏振光。

2、自然光和偏振光

提问:我们怎样判断一束光是自然光还是偏振光?

学生:讨论…

因此,偏振片也叫起偏器或检偏器。

偏振光怎样形成呢?

1、使自然光透过偏振片;

2、光的反射和折射能够是光形成偏振。

反射光中,垂直(“三线”平面的)振动多于平行振动;折射光中,平行振动多于垂直振动。即:反射光和折射光均为部分偏振光。

当入射角i = arctgn21(n21表示折射媒质对入射媒质的相对折射率)时,反射光只存在垂直振动,为完全偏振光。而折射光仍存在平行振动(较多)和垂直振动(较少),为部分偏振光。这时的i称为起偏振角,或布儒斯特角。

(四)反思总结,当堂检测。

我们已经能够从已有的知识判断光波是横波。本节课,我们主要是通过一个具体的事实来强化这种印象。因此,对于偏振的定量规律,教材没有介绍(如:当E方向和偏振片的透振方向既不平行、也不垂直时,光的强度怎么解释?)。反射和折射为什么会使光形成偏振,这个解释也是比较难的,现阶段也没有作要求。

但是,光的偏振已经在技术领域有了一些应用,这一点,作为一个中学生,还是有必要了解的。这方面,教材的末了、后面的“阅读材料”有相关介绍,请同学们一定要看一看。

九、板书设计

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