高中物理光的偏振教案大全
光的干涉和衍射現(xiàn)象說明了光具有波動性。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，請學(xué)生觀察屏幕的變化情況。
電腦屏幕隨著偏振片的轉(zhuǎn)動，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，不禁問道：為什么會發(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)動起來。
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，對我們的生活有些什么樣的影響，我們一起來學(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，請兩位同學(xué)分別控制繩的兩端，其中一端固定不動，另一端的同學(xué)上下抖動，形成一列繩波。調(diào)節(jié)狹縫的方向，第一次與繩波的振動方向相同，第二次與繩波的振動方向垂直，觀察繩波經(jīng)過狹縫后的現(xiàn)象。
現(xiàn)象：繩波的振動方向與狹縫的方向平行時(shí)，傳播情況正常;振動方向與狹縫方向垂直時(shí)，繩波經(jīng)過狹縫后消失?，F(xiàn)象如圖2所示。
圖2
實(shí)驗(yàn)2：用一彈簧經(jīng)過“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，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做“透振方向”。偏振片對光波的作用就象“狹縫”對機(jī)械波的作用一樣。
偏振光介紹：只沿著某個特定方向振動的光。
自然光介紹：太陽、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的光，而且沿著各個方向振動的光波的強(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)兩個偏振片平行時(shí)，透光最強(qiáng)。當(dāng)兩個偏振片垂直時(shí)，透光最弱。如圖5所示。
圖5
通過分析，請學(xué)生嘗試類比機(jī)械波的偏振來解釋上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
當(dāng)激光通過第一片偏振片P后，相當(dāng)于被“狹縫”卡了一下，只有振動方向跟“狹縫”方向平行的光才能通過，激光通過偏振片P(起偏器)后雖然變成了偏振光，但由于沿各個方向的振動情況相同，無論偏振片透振方向如何，都會有相同強(qiáng)度的光透射過來，再通過第二塊偏振片Q(檢偏器)時(shí)就不同了。無論旋轉(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.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識振動中的偏振現(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。
【知識要點(diǎn)】
1.偏振現(xiàn)象
我們這里用的太陽光源包含了垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且各個方向振動的光波強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光。通過起偏器后，這種光就只能沿著一個特定方向振動，這種光叫做偏振光。橫波只沿著某一個特定方向振動，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1.兩個偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過。如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過程中，將會產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象h3Rx6SXKPE
A.透過偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減弱到零
B.透過的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后減弱到非零的最小值
C.透過的光強(qiáng)在整個過程中都增強(qiáng)
D.透過的光強(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)，沒有光通過;二者的偏振方向平行時(shí)，光強(qiáng)度達(dá)到最大.當(dāng)其中一個偏振片轉(zhuǎn)動180°的過程中，兩偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通過的光強(qiáng)先增強(qiáng)，又減小到零.h3Rx6SXKPE
答案：A
例題2.夜間行車時(shí)，對面來車的車燈的強(qiáng)光刺眼會使司機(jī)看不清路況，因此兩車交會前要交替滅燈，同時(shí)減速，這樣很不方便。科學(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)，就能避免對方燈光刺眼，且司機(jī)對自己車燈發(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方車燈的偏振光不能通過，但能通過自己車燈的偏振光。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)的振動方向與波的傳播方向______________;在橫波中，各質(zhì)點(diǎn)的振動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)這種光垂直透過某一線狀狹縫后，光的振動方向只沿___________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)知識與技能
1、通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識振動中的偏振現(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)過程與方法
1、通過機(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題的方法。
2、通過對光的偏振應(yīng)用的學(xué)習(xí)，提高應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過課外活動觀察光的偏振現(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)：
光振動與自然光和偏振光的聯(lián)系。
教學(xué)方法：
通過實(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，再通過機(jī)械波與光波的類比，實(shí)現(xiàn)輕松過渡，形成概念明確規(guī)律，并在應(yīng)用中深化知識的理解。
教學(xué)用具：
柔軟的長繩一根，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)過程：
(一)引入新課
(復(fù)習(xí)橫波和縱波的概念)
教師：請同學(xué)們回憶一下機(jī)械波一節(jié)內(nèi)容，舉例說說什么是橫波?什么是縱波?
學(xué)生：振動方向和傳播方向垂直的波叫橫波，抖動水平軟繩時(shí)產(chǎn)生的波就是橫波。振動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時(shí)形成的沿彈簧傳播的波。
教師：通過前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道光具有波動性，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，看波能否通過狹縫傳到木板的另一側(cè)。
現(xiàn)象：對繩上形成的橫波，當(dāng)狹縫與振動方向一致時(shí)，波不受阻礙，能通過狹縫，而當(dāng)狹縫與振動方向垂直時(shí)，波被狹縫擋住，不能通過狹縫傳到木板另一端，對彈簧上形成的縱波，無論狹縫怎樣放置，彈簧上疏密相間的波均能順利通過狹縫傳播到木板另一側(cè)。
教師補(bǔ)充：在繩上橫波傳播過程中，當(dāng)狹縫既不與振動方向平行也不與振動方向垂直時(shí)，有部分振動能通過狹縫。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，我們可以判斷一個機(jī)械波是橫波還是縱波。雖然這種方法對判斷機(jī)械波并非必要，但我們可以借助這種方法來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)動屏上光照強(qiáng)度的變化)
教師：請大家看這個薄片，它在我們這個演示實(shí)驗(yàn)中的作用與前面的帶有狹縫的木板類似，它上面有一個特殊的方向稱透振方向，只有振動方向與透振方向平行的光波才能透過偏振片，下面請大家認(rèn)真觀察。
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