物 理選修選修3-4 人教版人教版第十三章光光第六節(jié)第六節(jié) 光的偏振光的偏振了解偏振現(xiàn)象了解偏振現(xiàn)象知道自然光與偏振光的區(qū)別知道自然光與偏振光的區(qū)別了解偏振光的應(yīng)用了解偏振光的應(yīng)用1 1課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)2 2課內(nèi)探究課內(nèi)探究3 3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4 4課堂達(dá)標(biāo)課堂達(dá)標(biāo)5 5課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)課課 前前 預(yù)預(yù) 習(xí)習(xí) 橫波只沿某一特定的_的現(xiàn)象稱偏振現(xiàn)象。偏振現(xiàn)象偏振現(xiàn)象方向振動(dòng)方向振動(dòng) 1自然光自然光太 陽(yáng) 、 電 燈 等 普 通 光 源 發(fā) 生 的 光 ， 包 含 著 在 垂 直 于 傳 播 方 向 上太 陽(yáng) 、 電 燈 等 普 通 光 源 發(fā) 生 的 光 ， 包 含 著 在 垂 直 于 傳 播 方 向 上_的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都_。這。這種光是自然光。種光是自然光。2偏振光偏振光光在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的光在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的_。這種光叫。這種光叫做偏振光。做偏振光。自然光與偏振光自然光與偏振光沿一切方向振動(dòng)沿一切方向振動(dòng) 相同相同 方向振動(dòng)方向振動(dòng) 1攝影技術(shù)中的應(yīng)用 由于水或玻璃表面的反射光的干擾，常使景像不清楚，如果在照相機(jī)鏡頭前裝一片_，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以_反射光而使景像清晰。 2偏振片在汽車擋風(fēng)玻璃上的應(yīng)用 在夜間行車時(shí)，迎面開(kāi)來(lái)的車燈眩光常常使司機(jī)看不清路面，容易發(fā)生事故。如果在每輛車燈玻璃上和司機(jī)坐席前面的擋風(fēng)玻璃上安裝一塊_，并使它們的透振方向跟水平方向成_角，就可以解決這一問(wèn)題。 3立體電影 立體電影也是利用了光的_原理。偏振光的應(yīng)用偏振光的應(yīng)用偏振濾光片偏振濾光片 減弱減弱 偏振片偏振片 45 偏振偏振 判一判 (1)自然光是偏振光。() (2)立體電影利用了光的偏振原理。() (3)自然光是在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng)的光。() (4)光的偏振表明光是一種橫波。() (5)自然光與偏振光之間可以相互轉(zhuǎn)化。() 選一選 (多選)P是一偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示) 為豎直方向。下列四種入射光束中哪幾種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光？( ) A太陽(yáng)光 B沿豎直方向振動(dòng)的光 C沿水平方向振動(dòng)的光 D沿與豎直方向成45角振動(dòng)的光 解析：只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的透振方向垂直，光都能通過(guò)偏振片。太陽(yáng)光、沿豎直方向振動(dòng)的光、沿與豎直方向成45角振動(dòng)的光均能通過(guò)偏振片。ABD 想一想 (現(xiàn)象分析題)通過(guò)一塊偏振片去觀察電燈、蠟燭、月亮、反光的黑板，當(dāng)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，看到的現(xiàn)象有何不同？ 解析：通過(guò)一塊偏振片去觀察電燈、蠟燭時(shí)，透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化。因?yàn)闊艄?、燭光都是自然光，沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同，因此當(dāng)偏振片旋轉(zhuǎn)時(shí)，透射出來(lái)的光波的振動(dòng)方向雖然改變了(肉眼對(duì)此不能感覺(jué))，但光的強(qiáng)弱沒(méi)有改變。月亮和黑板反射的光已經(jīng)是偏振光，它們通過(guò)偏振片透射過(guò)來(lái)的光線的強(qiáng)弱會(huì)隨偏振片的旋轉(zhuǎn)發(fā)生周期性的變化。課課 內(nèi)內(nèi) 探探 究究 在觀看立體電影時(shí)，觀眾要戴上特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對(duì)透振方向相互垂直的偏振片，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么？ 提示：立體電影的光是偏振光。只有與偏振片透振方向一致的光才能通過(guò)。探究對(duì)光的偏振現(xiàn)象的理解探究對(duì)光的偏振現(xiàn)象的理解 1偏振現(xiàn)象 (1)波的偏振 狹縫對(duì)橫波、縱波的影響 如果在波的傳播方向上放一帶狹縫的木板，不管狹縫方向如何，縱波都能自由通過(guò)狹縫；對(duì)橫波，只有狹縫的方向與橫波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同時(shí)，橫波才能毫無(wú)阻礙地通過(guò)狹縫；當(dāng)狹縫的方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直時(shí)，橫波就不能通過(guò)狹縫，這種現(xiàn)象叫做偏振。如圖所示。 2光的偏振 (1)光屬于電磁波，是橫波，具有偏振性。從普通光源直接發(fā)出的光(自然光)，包含在垂直于光的傳播方向上一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波是均勻的，不顯示偏振性。 如圖，自然光通過(guò)偏振片后變成偏振光，后面的屏是明亮的，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向隨之變化，但屏上亮度不變。 (2)自然光通過(guò)偏振片后，只有振動(dòng)方向跟透振方向一致的光才能通過(guò)。這時(shí)的光只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)，顯示偏振性。 如圖，偏振光經(jīng)過(guò)偏振片時(shí)，若光的振動(dòng)方向與偏振片的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的振動(dòng)方向與偏振片的“透振方向”垂直，屏是暗的；若既不平行也不垂直，屏的亮度介于兩者之間，隨振動(dòng)方向與“透振方向”的夾角變大，亮度逐漸變暗。 3自然光與偏振光的比較自然光自然光(非偏振光非偏振光)偏振光偏振光光的來(lái)源光的來(lái)源直接從光源發(fā)出的光直接從光源發(fā)出的光自然光通過(guò)起偏器后的光自然光通過(guò)起偏器后的光光的振光的振動(dòng)方向動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿所有方平面內(nèi)，光振動(dòng)沿所有方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光強(qiáng)度都相同光強(qiáng)度都相同在垂直于光的傳播方向的在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿某一特平面內(nèi)，光振動(dòng)沿某一特定方向定方向(與起偏器的偏振方與起偏器的偏振方向一致向一致) 特別提醒：(1)偏振現(xiàn)象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通過(guò)偏振片后才變?yōu)槠窆?，生活中除光源直接發(fā)出的光外，我們看到的絕大部分光都是偏振光，如自然光射到水面時(shí)的反射和折射光線，尤其是二者互相垂直時(shí)，都是典型的偏振光，并且是完全偏振光，振動(dòng)方向相互垂直。 (2)只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，光是橫波。(浙江省湖州市20172018學(xué)年高二下學(xué)期期末)如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是() AA、B均不變 BA、B均有變化 CA不變，B有變化 DA有變化，B不變 解題指導(dǎo)：(1)思考自然光通過(guò)偏振片后有何變化。 (2)當(dāng)P、Q的透振方向平行和垂直時(shí)對(duì)光有何影響。C 解析：白熾燈發(fā)出的光為自然光，通過(guò)偏振片P后變成偏振光，旋轉(zhuǎn)P，A點(diǎn)光的強(qiáng)度不變；當(dāng)P與Q的偏振方向一致時(shí)，B點(diǎn)光的強(qiáng)度最大。當(dāng)P與Q的偏振方向垂直時(shí)，B點(diǎn)光的強(qiáng)度最小，所以選項(xiàng)C正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1關(guān)于自然光和偏振光，下列觀點(diǎn)正確的是() A自然光能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，而偏振光卻不能 B只有自然光透過(guò)偏振片才能獲得偏振光 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 解析：光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光就是自然光，而振動(dòng)沿著特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能發(fā)生干涉、衍射，所以A錯(cuò)。光的偏振現(xiàn)象并不罕見(jiàn)，除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是偏振光，所以B錯(cuò)。光的顏色由光的頻率決定，與光的振動(dòng)方向無(wú)關(guān)，所以C錯(cuò)。自然光和偏振光都具有能量，都能使感光片感光，D正確。D 素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升 偏振光的應(yīng)用非常廣泛。例如 (1)在攝影中的應(yīng)用：在鏡頭前安裝一片偏振濾光片，可以減弱進(jìn)入鏡頭的反射光。 (2)電子表的液晶顯示屏：在兩塊透振方向垂直的偏振片當(dāng)中插進(jìn)一個(gè)液晶盒，可以控制光線顯示數(shù)字。 (3)夜晚行車時(shí)，車燈眩光的消除用的就是光的偏振原理。 (4)立體電影也利用了光的偏振原理。偏振光的應(yīng)用偏振光的應(yīng)用(多選)如圖所示是立體電影的工作原理圖，觀眾戴上一副特殊的眼鏡就能看到由立體電影放出的立體圖象。關(guān)于立體電影，以下說(shuō)法正確的是() A觀眾戴上特制眼鏡是為了防止傷害眼睛 B這副眼鏡其實(shí)就是一對(duì)偏振方向互相垂直的偏振片BD C戴上特制眼鏡的觀眾若只用一只眼睛看，則銀幕上只是一片光亮而無(wú)圖像 D產(chǎn)生立體視覺(jué)是因?yàn)槿说膬芍谎劬ν瑫r(shí)觀察物體時(shí)，在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同 解析：放立體電影時(shí)有左右兩架放影機(jī)同時(shí)工作，如上圖所示，在每架放映機(jī)前裝有一塊偏振鏡子，其偏振方向互相垂直，因此從放映機(jī)前偏振鏡射出的兩束偏振光的偏振方向互相垂直，這兩束偏振光經(jīng)屏幕反射其偏振方向不改變，觀眾眼睛所戴的偏振眼鏡的兩只鏡片偏振方向互相垂直，且左眼鏡片跟左邊放映機(jī)前偏振鏡的偏振方向一致，這樣，左眼只能看到左邊放映機(jī)映出的畫面，右眼只能看到右邊放映機(jī)映出的畫面，兩眼看到的畫面略有差別，因而產(chǎn)生立體感。因此B、D選項(xiàng)正確。