高中物理选修3-4光的偏振ppt课件

(现象分析题)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？
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(肉眼对此不能感 觉)，但光的强弱没有改变。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。
(2)横波独有的特征 偏振现象是横波所特有的，故利用偏振现象可判断一列波 是横波还是纵波。
二、光的偏振 1．光属于电磁波，是横波，具有偏振性。从普遍光源直 接发出的光(自然光)，包含在垂直于光的传播方向上一切方向 振动的光，而且沿着各个方向振动的光波是均匀的，不显示偏 振性。 如图，自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明亮 的，转动偏振片时源自文库偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度 不变。
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___4_5_°_____角，就可以解决这一问题。
3．立体电影 立体电影也是利用了光的___偏__振_____原理。
重点难点突破
一、偏振现象 1．波的偏振 (1)狭缝对横波、纵波的影响 如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板，不管狭缝方向 如何，纵波都能自由通过狭缝；对横波，只有狭缝的方向与横 波质点的振动方向相同时，横波才能毫无阻碍地通过狭缝；当 狭缝的方向与质点的振动方向垂直时，横波就不能通过狭缝， 这种现象叫做偏振。如图所示。
偏振光的应用
1．摄影技术中的应用 由于水或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚，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___反射光而使景像清晰。
2．偏振片在汽车挡风玻璃上的应用 在夜间行车时，迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路
考点题型设计
对光的偏振现象的理解
(三门峡市2014～2015学年高二下学期期末)如 图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让 太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P 上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏上光的亮度 变化情况，下列说法中正确的是( )
A．光屏上光的亮度保持不变 B．光屏上光的亮度会时亮时暗 C．光屏上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动 解析：太阳光是自然光，沿轴线通过光屏M上的小孔照射 到固定不动的偏振片P后成为偏振光，当偏振片P与Q平行时， 亮度最大，当偏振片P与Q垂直时，光屏没有亮度，所以光屏 上光的亮度是由亮到暗，再由暗到亮，不会有亮线产生，故B 正确。 答案：B
点评：偏振现象在解释过程中都必须涉及必要的光路图， 体现偏振片在其中所起的作用。
夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得 睁不开眼，严重影响行车安全(如图)。若考虑将汽车前灯玻璃 改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻 璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂 直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所 有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施 中可行的是( )
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
答案：D 解析：通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的 衍射现象。其余各项均是光的偏振现象，故选D。
光的偏振的应用
(物理与科学技术)为什么观众戴上一副特殊的 眼镜就能看到由立体电影放出的立体图象？
解析：放立体电影时有左右两架放影机同时工作，如上图 所示，在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互相垂 直，因此从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互相 垂直，这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众眼睛 所戴的偏振眼镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且左眼镜片跟 左边放映机前偏振镜的偏振方向一致，这样，左眼只能看到左 边放映机映出的画面，右眼只能看到右边放映机映出的画面， 两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。
2．自然光通过偏振片后，只有振动方向跟透振方向一致 的光才能通过。这时的光只沿着一个特定的方向振动，显示偏 振性。
如图，偏振光经过偏振片时，若光的振动方向与偏振片的 “透振方向”平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片的 “透振方向”垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏的亮 度介于两者之间，随振动方向与“透振方向”的夹角变大，亮 度逐渐变暗。
二、自然光与偏振光的比较
光的 来源
光的 振动 方向
自然光(非偏振光)
偏振光
直接从光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
在垂直于光的传播方向的 在垂直于光的传播方向的
平面内，光振动沿所有方 平面内，光振动沿某一特
向，且沿各个方向振动的 定方向(与起偏器的偏振方
光强度都相同
向一致)
特别提醒： (1)偏振现象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通过偏 振片后才变为偏振光，生活中除光源直接发出的光外，我们看 到的绝大部分光都是偏振光，如自然光射到水面时的反射和折 射光线，尤其是二者互相垂直时，都是典型的偏振光，并且是 完全偏振光，振动方向相互垂直。 (2)只有横波才能发生偏振现象，光是横波。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-4
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十三章 机械波
第十二章 第六节 光 的 偏 振
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课时作业
学习目标定位
※ 了解偏振现象 ※ 知道自然光与偏振光的区别 ※ 了解偏振光的应用
课堂情景切入
你看过立体电影吗？当你戴上一副特制的眼镜，开始欣赏 立体电影时，经历过敌人的拳头向你袭来(如图所示)的感受 吗？立体电影和一般电影的物理原理有何不同？
知识自主梳理
偏振现象 横波只沿某一特定的_方__向___振__动__的现象称偏振现象。
自然光与偏振光
1．自然光 太阳、电灯等普通光源发生的光，包含着在垂直于传播方 向上__沿__一__切__方__向__振__动__的光，而且沿着各个方向振动的光波的 强度都__相__同___。这种光是自然光。 2．偏振光 光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的 _方__向__振__动___。这种光叫做偏振光。
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向 是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向 是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透 振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45° 答案：D
解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能 进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。若 前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出 的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前 将是一片漆黑，所以A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向 均竖直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B错误； 若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向 是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本 车窗内，却可以透射进对面车内，C错误，故D正确。
光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的 偏振特性的是( )
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其 中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线 与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上 偏振滤光片可以使景像更清晰