高中物理光的偏振教案大全
光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明了光具有波動(dòng)性。光的偏振和光學(xué)各向異性晶體中的雙折射現(xiàn)象進(jìn)一步證實(shí)了光的橫波性。接下來(lái)是小編為大家整理的高中物理光的偏振教案大全，希望大家喜歡!
高中物理光的偏振教案大全一
一、新課引入
實(shí)驗(yàn)演示：教師將一塊偏振片在筆記本電腦前轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)學(xué)生觀察屏幕的變化情況。
電腦屏幕隨著偏振片的轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生明顯的明暗的變化。如圖1所示。學(xué)生觀察到這一奇妙的現(xiàn)象時(shí)，都不由地發(fā)出驚嘆聲，不禁問(wèn)道：為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢?學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性被充分調(diào)動(dòng)起來(lái)。
圖1
教師告訴學(xué)生手中的這片圓形薄片叫偏振片，這種現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢，這是本堂課要解決的重要內(nèi)容之一，希望大家在觀察接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和現(xiàn)象分析后都能知道其中的原因。
二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象解釋
波有橫波和縱波之分，光是橫波還是縱波，是否所有的波都有偏振現(xiàn)象，日常生活中有哪些常見的偏振現(xiàn)象，對(duì)我們的生活有些什么樣的影響，我們一起來(lái)學(xué)習(xí)和探討。
為了更好的理解和解釋光的偏振現(xiàn)象，我們從直觀、具體的機(jī)械波的分析入手。
(一)機(jī)械波的偏振實(shí)驗(yàn)演示
實(shí)驗(yàn)1：取一軟繩和中間有一“狹縫”的硬紙板，使軟繩從“狹縫”中穿過(guò)，請(qǐng)兩位同學(xué)分別控制繩的兩端，其中一端固定不動(dòng)，另一端的同學(xué)上下抖動(dòng)，形成一列繩波。調(diào)節(jié)狹縫的方向，第一次與繩波的振動(dòng)方向相同，第二次與繩波的振動(dòng)方向垂直，觀察繩波經(jīng)過(guò)狹縫后的現(xiàn)象。
現(xiàn)象：繩波的振動(dòng)方向與狹縫的方向平行時(shí)，傳播情況正常;振動(dòng)方向與狹縫方向垂直時(shí)，繩波經(jīng)過(guò)狹縫后消失?，F(xiàn)象如圖2所示。
圖2
實(shí)驗(yàn)2：用一彈簧經(jīng)過(guò)“狹縫”，輕撥彈簧，形成一列彈簧波。旋轉(zhuǎn)狹縫方向，觀察彈簧波的情況。
現(xiàn)象：無(wú)論“狹縫”如何，彈簧波均正常傳播，如圖3所示。
圖3
結(jié)論：橫波的振動(dòng)方向與狹縫方向垂直時(shí)，波的傳遞受到影響，這種現(xiàn)象就是偏振現(xiàn)象，偏振是橫波特有的現(xiàn)象。
光波是橫波還是縱波，也可用類似的方法檢驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)3：利用偏振片檢驗(yàn)自然光是橫波還是縱波。
偏振片介紹：偏振片由特定的材料制成，每個(gè)偏振片都有一個(gè)特定的方向，只有沿著這個(gè)方向振動(dòng)的光波才能通過(guò)偏振片，這個(gè)方向叫做“透振方向”。偏振片對(duì)光波的作用就象“狹縫”對(duì)機(jī)械波的作用一樣。
偏振光介紹：只沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光。
自然光介紹：太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同。如圖4所示。
圖4
重復(fù)實(shí)驗(yàn)1的演示實(shí)驗(yàn)，再次觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
電腦屏幕本質(zhì)上是一片偏振片，圓形薄片是另一片偏振片，當(dāng)光束通過(guò)第一片偏振片P(起偏器)之后(如圖5所示)，旋轉(zhuǎn)第二塊偏振片Q(檢偏器)，可以看見光斑亮度周期性變化。當(dāng)兩個(gè)偏振片平行時(shí)，透光最強(qiáng)。當(dāng)兩個(gè)偏振片垂直時(shí)，透光最弱。如圖5所示。
圖5
通過(guò)分析，請(qǐng)學(xué)生嘗試類比機(jī)械波的偏振來(lái)解釋上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
當(dāng)激光通過(guò)第一片偏振片P后，相當(dāng)于被“狹縫”卡了一下，只有振動(dòng)方向跟“狹縫”方向平行的光才能通過(guò)，激光通過(guò)偏振片P(起偏器)后雖然變成了偏振光，但由于沿各個(gè)方向的振動(dòng)情況相同，無(wú)論偏振片透振方向如何，都會(huì)有相同強(qiáng)度的光透射過(guò)來(lái)，再通過(guò)第二塊偏振片Q(檢偏器)時(shí)就不同了。無(wú)論旋轉(zhuǎn)哪塊偏振片，當(dāng)兩塊偏振片透振方向相同時(shí)，透射光最強(qiáng)，當(dāng)兩偏振片透振方向垂直時(shí)，透射光完全消失，最弱。
高中物理光的偏振教案大全二
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波有偏振現(xiàn)象。
2.了解偏振光和自然光的區(qū)別，從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。
3.了解日常見到的光多數(shù)是偏振光，了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
光的偏振實(shí)驗(yàn)的觀察和分析。
【知識(shí)要點(diǎn)】
1.偏振現(xiàn)象
我們這里用的太陽(yáng)光源包含了垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光。通過(guò)起偏器后，這種光就只能沿著一個(gè)特定方向振動(dòng)，這種光叫做偏振光。橫波只沿著某一個(gè)特定方向振動(dòng)，稱為波的偏振。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。h3Rx6SXKPE
2.偏振片
3.偏振現(xiàn)象的應(yīng)用
<1)偏振濾光片
<2)車燈玻璃和擋風(fēng)玻璃
<3)偏光眼鏡<觀看立體電影)
<4)拍攝水面景物
<5)液晶顯示
【典型例題】
例題1.兩個(gè)偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以致沒(méi)有光通過(guò)。如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象h3Rx6SXKPE
A.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減弱到零
B.透過(guò)的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后減弱到非零的最小值
C.透過(guò)的光強(qiáng)在整個(gè)過(guò)程中都增強(qiáng)
D.透過(guò)的光強(qiáng)先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)
解讀：起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時(shí)，沒(méi)有光通過(guò);二者的偏振方向平行時(shí)，光強(qiáng)度達(dá)到最大.當(dāng)其中一個(gè)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，兩偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通過(guò)的光強(qiáng)先增強(qiáng)，又減小到零.h3Rx6SXKPE
答案：A
例題2.夜間行車時(shí)，對(duì)面來(lái)車的車燈的強(qiáng)光刺眼會(huì)使司機(jī)看不清路況，因此兩車交會(huì)前要交替滅燈，同時(shí)減速，這樣很不方便?？茖W(xué)家設(shè)想，把每輛車前大燈罩玻璃換成偏振片，把車前擋風(fēng)玻璃也設(shè)計(jì)一塊偏振片，偏振片的透振方向一致，且都與水平面成45°角，如圖所示，當(dāng)夜晚行車時(shí)，就能避免對(duì)方燈光刺眼，且司機(jī)對(duì)自己車燈發(fā)出的光感覺和不加偏振片相同。試述其原理。h3Rx6SXKPE
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答案：相向運(yùn)動(dòng)的車偏振片透振方向互相垂直，彼此的擋風(fēng)玻璃上的偏振片使對(duì)方車燈的偏振光不能通過(guò)，但能通過(guò)自己車燈的偏振光。h3Rx6SXKPE
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
1.波可以分為縱波橫波，在縱波中，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向______________;在橫波中，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向___________。h3Rx6SXKPE
2.有些光，包含著在垂直光的傳播方向上沿___________方向振動(dòng)的光，這些方向上的光的強(qiáng)度都___________，這樣的光叫___________光。當(dāng)這種光垂直透過(guò)某一線狀狹縫后，光的振動(dòng)方向只沿___________方向，這樣的光叫___________光。h3Rx6SXKPE
3.下列哪些波能發(fā)生偏振現(xiàn)象 ( >
A.聲波 B.繩波
C.橫波 D.縱波
4.關(guān)于自然光和偏振光，下列說(shuō)法正確的是 ( >
A.自然光就是白光
B.偏振光就是單色光
高中物理光的偏振教案大全三
教學(xué)目標(biāo)：
(一)知識(shí)與技能
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波有偏振現(xiàn)象。
2、了解偏振光和自然光的區(qū)別，從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。
3、了解日常見到的光多數(shù)是偏振光，了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用。
(二)過(guò)程與方法
1、通過(guò)機(jī)械波的偏振實(shí)驗(yàn)和光的偏振實(shí)驗(yàn)掌握類比研究物理問(wèn)題的方法。
2、通過(guò)對(duì)光的偏振應(yīng)用的學(xué)習(xí)，提高應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)課外活動(dòng)觀察光的偏振現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際學(xué)習(xí)物理的觀念和習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn)：
光的偏振實(shí)驗(yàn)的觀察和分析。
教學(xué)難點(diǎn)：
光振動(dòng)與自然光和偏振光的聯(lián)系。
教學(xué)方法：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生認(rèn)清機(jī)械波中橫波的偏振現(xiàn)象，再通過(guò)機(jī)械波與光波的類比，實(shí)現(xiàn)輕松過(guò)渡，形成概念明確規(guī)律，并在應(yīng)用中深化知識(shí)的理解。
教學(xué)用具：
柔軟的長(zhǎng)繩一根，帶有狹縫的木板兩塊，細(xì)軟的彈簧一根，電氣石晶體薄片或人造偏振片兩片，投影儀。
教學(xué)過(guò)程：
(一)引入新課
(復(fù)習(xí)橫波和縱波的概念)
教師：請(qǐng)同學(xué)們回憶一下機(jī)械波一節(jié)內(nèi)容，舉例說(shuō)說(shuō)什么是橫波?什么是縱波?
學(xué)生：振動(dòng)方向和傳播方向垂直的波叫橫波，抖動(dòng)水平軟繩時(shí)產(chǎn)生的波就是橫波。振動(dòng)方向和傳播方向在一條直線上的波叫縱波，像水平懸掛的彈簧一端振動(dòng)時(shí)形成的沿彈簧傳播的波。
教師：通過(guò)前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道光具有波動(dòng)性，那么光波究竟是橫波還是縱波呢?
這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的偏振現(xiàn)象，可以說(shuō)明光是橫波。
(二)新課教學(xué)
1、偏振現(xiàn)象
演示實(shí)驗(yàn)一：
介紹課本圖13.6-1裝置，教師演示，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察波傳到狹縫時(shí)的情況，看波能否通過(guò)狹縫傳到木板的另一側(cè)。
現(xiàn)象：對(duì)繩上形成的橫波，當(dāng)狹縫與振動(dòng)方向一致時(shí)，波不受阻礙，能通過(guò)狹縫，而當(dāng)狹縫與振動(dòng)方向垂直時(shí)，波被狹縫擋住，不能通過(guò)狹縫傳到木板另一端，對(duì)彈簧上形成的縱波，無(wú)論狹縫怎樣放置，彈簧上疏密相間的波均能順利通過(guò)狹縫傳播到木板另一側(cè)。
教師補(bǔ)充：在繩上橫波傳播過(guò)程中，當(dāng)狹縫既不與振動(dòng)方向平行也不與振動(dòng)方向垂直時(shí)，有部分振動(dòng)能通過(guò)狹縫。橫波的這種現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象，大家看到，縱波不會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，根據(jù)是否能發(fā)生偏振，我們可以判斷一個(gè)機(jī)械波是橫波還是縱波。雖然這種方法對(duì)判斷機(jī)械波并非必要，但我們可以借助這種方法來(lái)判斷光波是橫波還是縱波。
演示實(shí)驗(yàn)二：
(教師介紹裝置，強(qiáng)調(diào)起偏器P和檢偏器Q的作用，演示同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察隨著檢偏器Q的轉(zhuǎn)動(dòng)屏上光照強(qiáng)度的變化)
教師：請(qǐng)大家看這個(gè)薄片，它在我們這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中的作用與前面的帶有狹縫的木板類似，它上面有一個(gè)特殊的方向稱透振方向，只有振動(dòng)方向與透振方向平行的光波才能透過(guò)偏振片，下面請(qǐng)大家認(rèn)真觀察。
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