2020春高中人教版物理选修3-4学案：第十三章 第6节 光的偏振 Word版含解析

第6节光的偏振

1．通过实验，认识偏振现象，知道只有横波才有偏振现象。

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．知道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。

1.横波与纵波的特点：在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向□01垂直。在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在□02同一直线上。□03横波有偏振现象。

2．自然光和偏振光

(1)□04传播方向上沿□05一切方向振动的光，沿着各个方向振动的光波的强度都□06相同。

(2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动的光。

3．光的偏振

判一判

(1)自然光与偏振光之间可以相互转化。()

(2)偏振现象说明光波属于横波。()

(3)只有利用偏振片才能获得偏振光。()

提示：(1)×(2)√(3)×

想一想

(1)自然光和偏振光的主要区别是什么？

提示：在垂直于传播方向的平面内，自然光沿一切方向振动，偏振光沿某一特定方向振动。

(2)自然光经水面反射的光一定是偏振光吗？

提示：自然光经水面反射和折射的光都一定是偏振光。

课堂任务偏振现象及应用

1．自然光和偏振光的比较

2．偏振光的获得

(1)利用偏振片来获得偏振光。让自然光通过偏振片，如图所示，当自然光通过偏振片时，就会变成在某一方向上振动的光。

(2)自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光。

(3)平时我们所看到的绝大部分光，除直接从太阳、电灯等光源发出的光以外都是不同程度的偏振光(部分偏振光)。而通过偏振片的光只在一个方向振动，是完全偏振光。

3．偏振光的应用

(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，常使影像不清楚，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影像清晰。

(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。

例两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面调整至没有光通过。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，然后又减少到零

B．透过偏振片的光强先增强，然后减少到非零的最小值

C．透过偏振片的光强在整个过程中都增强

D．透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强

(1)两偏振片如何放置，透射光最强？

提示：两偏振片的透振方向平行时，透射光最强。

(2)两偏振片如何放置，透射光最弱？

提示：两偏振片的透振方向垂直时，透射光最弱。

[规范解答]两偏振片的透振方向垂直时，没有光通过；透振方向平行时，光强度达到最大。将其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的透振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，然后又减小到零。故A正确。

[完美答案] A

起偏振器与检偏振器

自然光通过偏振片后，变为偏振光，前面的偏振片称为起偏振器，后面的偏振片称为检偏振器，偏振光的振动方向与偏振片的透振方向是否一致影响着透射光的强度，当两者平行时，透射光光强最大，当两者垂直时，透射光的光强为零。

[变式训练]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。一光束射向P，该光束的振动方向与P的透振方向成45°角(用带有箭头的虚线表示)。顺时针旋转P半周，从另一侧观察到光束的亮度变化情况是()

A．先变亮，再变暗

B．先变亮，然后变暗，再变亮

C．先变暗，再变亮

D．先变暗，然后变亮，再变暗

答案 D

解析一光束射向P，该光束的振动方向与P的透振方向成45°角，在顺时针旋转P半周过程中，光束振动方向与P的透振方向先由夹角为45°转到垂直，再由垂直转到平行，最后由平行转至夹角又为45°，则从另一侧观察到光束的亮度先变暗，然后变亮，再变暗，故A、B、C错误，D正确。

A组：合格性水平训练

1．(综合)下列现象可以说明光是横波的是()

A．光的干涉现象B．光的色散现象

C．光的衍射现象D．光的偏振现象

答案 D

解析根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性；根据光的色散现象，说明同一介质对不同光的折射率不同；光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，所以正确选项是D。

2．(自然光与偏振光的区别)关于自然光和偏振光，下列观点正确的是() A．自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能

B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光

C．自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光

D．自然光和偏振光都能使感光底片感光

答案 D

解析自然光和偏振光都能发生干涉、衍射现象，A错误；除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光，B错误；光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，C错误；自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光，D正确。

3．(自然光与偏振光的区别)(多选)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是()

A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同

B．偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光

C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光

D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光

答案BD

解析按自然光和偏振光的定义，自然光包含着在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相同，而偏振光是在垂直于传播方向上，只沿某一特定方向振动的光，A错误，B正确；太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光，自然光经过一个偏振片时，只有振动方向平行于偏振片透振方向的光才能完全通过偏振片，故自然光透过一个偏振片后变成偏振光，但偏振光再通过一个偏振片时，当偏振片的透振方向与偏振光的振动方向平行时，能通过偏振片，但仍然是偏振光，不是自然光，当透振方向与光振动方向垂直时，偏振光不能透过偏振片，故C错误，D正确。

4．(光的偏振原理)(多选)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