《遼寧省大連市高中物理 第十三章 光 13.6 光的偏振課件 新人教版選修3-4.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省大連市高中物理 第十三章 光 13.6 光的偏振課件 新人教版選修3-4.ppt（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光是什么？ 2.波按振動(dòng)方向與傳播方向之間的關(guān)系可以分為哪幾種？,說(shuō)明光具有波動(dòng)性,在縱波中，振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上。,在橫波中，振動(dòng)方向垂直于波的傳播方向。（但不同的橫波，振動(dòng)方向可以不同）,3. 那么，光波（電磁波）是橫波，還是縱波呢？,光的偏振, .,1. 知識(shí)與能力,√了解橫波的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象。 √知道光波是橫波.掌握自然光、偏振光（全偏振光、部分偏振光）等概念。 √知道反射光和折射光都是不同程度的偏振光。 √了解光的偏振現(xiàn)象在生活和科學(xué)技術(shù)中的重要應(yīng)用。,2.過(guò)程與方法,√ 掌握利用宏觀現(xiàn)象的規(guī)
2、律研究微觀領(lǐng)域中相似現(xiàn)象的科學(xué)研究方法。 √ 通過(guò)光的偏振現(xiàn)象的研究，培養(yǎng)學(xué)生善于動(dòng)手動(dòng)腦、敢于猜想、喜歡探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)的思維方法。,3.情感態(tài)度與價(jià)值觀,√ 通過(guò)“光的偏振現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)探究，懂得科學(xué)研究需要實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。 √ 通過(guò)了解光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，深切體會(huì)科學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值和掌握科學(xué)知識(shí)的人生價(jià)值，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情懷和刻苦學(xué)習(xí)的熱情。,1.橫波與縱波的區(qū)別（研究光波的基礎(chǔ)）；橫波的偏振現(xiàn)象。 2.光的偏振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究。 3.自然光、偏振光、部分偏振光等概念。,教學(xué)重點(diǎn),教學(xué)難點(diǎn),1.光的偏振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究。 2.運(yùn)用光的偏振現(xiàn)象分析解決問(wèn)題。,
3、一.波的偏振現(xiàn)象 二. 光的偏振現(xiàn)象 三.偏振現(xiàn)象的應(yīng)用,一.波的偏振現(xiàn)象,現(xiàn)在，讓軟繩穿過(guò)一塊帶有狹縫的木板，如果狹縫與振動(dòng)方向平行，則振動(dòng)可以通過(guò)狹縫傳到木板的另一側(cè)（圖甲）．如果狹縫與振動(dòng)方向垂直，則振動(dòng)就被狹縫擋住而不能向前傳播（圖乙）。,取一根軟繩，一端固定在墻上，手持另一端上下抖動(dòng)，就在軟繩上形成一列橫波。,,,,,形象說(shuō)明偏振的原理,通光方向,腰橫別扁擔(dān)進(jìn)不了城門,如果將這根繩換成細(xì)軟的彈簧，前后推動(dòng)彈簧形成縱波，則無(wú)論狹縫怎樣放置，彈簧上的縱波都可以通過(guò)狹縫傳播到木板的另一側(cè)（如下圖）。,2.橫波與縱波的區(qū)別 橫波具有偏振現(xiàn)象，縱波不具有這樣的特性。這就是橫波與縱波的區(qū)別。,
4、1.波的偏振 橫波只沿著某一個(gè)特定的方向振動(dòng)這種現(xiàn)象稱為波的偏振。,受上面實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，我們可以利用類似的實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷光波是橫波還是縱波。,偏振片由特定的材料制成，它上面有一個(gè)特殊的方向（叫做透振方向），只有振動(dòng)方向與透振方向平行的光波才能通過(guò)偏振片。偏振片對(duì)光波的作用就像上圖中的狹縫對(duì)于機(jī)械波的作用一樣。 現(xiàn)在利用偏振片代替上面的帶有狹縫的木板，來(lái)做光學(xué)實(shí)驗(yàn)。,二. 光的偏振現(xiàn)象,,１.偏振片 一種由高分子薄膜制成的光學(xué)器件。它只允許沿某個(gè)方向振動(dòng)的光通過(guò)，并稱這個(gè)方向?yàn)橥刚穹较颉?光的偏振視頻,當(dāng)只有一塊偏振片時(shí)，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片，透射光的強(qiáng)度不變。,當(dāng)兩塊偏振片的透振
5、方向平行時(shí)，透射光的強(qiáng)度最大，但是，比通過(guò)一塊偏振片時(shí)要弱。,當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂直時(shí)，透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零。,產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因,,２.自然光 太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在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．這種光叫做自然光 .,P,,,,,明,甲,,看到偏振片P是透明的，轉(zhuǎn)動(dòng)P，透射光的強(qiáng)度不變.,,3.偏振光 自然光通過(guò)第一個(gè)偏振片（叫做起偏器）之后，只有振動(dòng)方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過(guò)．也就是說(shuō)，通過(guò)第一個(gè)偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)．這種光叫做偏振光．,通過(guò)第一個(gè)偏振片
6、的偏振光再通過(guò)第二個(gè)偏振片（稱為檢偏器）時(shí)，如果兩個(gè)偏振片的透振方向平行，那么，通過(guò)第一個(gè)偏振光的振動(dòng)方向跟第二個(gè)偏振片的透振方向平行，透射光的強(qiáng)度最大．,,,,,P Q,明,,（弱）,,轉(zhuǎn)動(dòng)Q，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化，最亮?xí)r比光通過(guò)一塊偏振片P時(shí)要弱.最暗時(shí)透射光幾乎為零.,如果兩個(gè)偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振動(dòng)方向跟第二個(gè)偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通過(guò)第二個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度為零．,4.光是一種橫波,,,,,P Q,暗,,,5.電磁波是橫波 電磁波中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的振動(dòng)方向都與電磁波傳播方向垂直.,光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光是自
7、然光. 光振動(dòng)沿特定方向的光是偏振光.,光波的感光作用和生理作用等主要是由電場(chǎng)強(qiáng)度E引起的，因此常將E的振動(dòng)稱為光振動(dòng)。,光的偏振現(xiàn)象并不罕見(jiàn)．除了從光源（如太陽(yáng)、電燈等）直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光，都是偏振光．自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光與折射光之間的夾角恰好是90，這時(shí)，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．,（1）一般入射角的情況 反射光 折射光都是部分偏振光,反射光中 垂直入射面振動(dòng)占優(yōu)勢(shì) 折射光中 平行入射面振動(dòng)占優(yōu)勢(shì),6.布儒斯特定律,（2）特殊入射角的情況,1 ) 兩光偏振狀態(tài) 反射光 -- 完全偏振光 折射光 -- 部分
8、偏振光,2 )反射光線與折射光線垂直,(起偏角或布儒斯特角 ),入射角滿足,,a=900或a=2700時(shí), I光強(qiáng)最弱 。,a =0或a =1800時(shí), 光強(qiáng)最強(qiáng)。,三.偏振現(xiàn)象的應(yīng)用,光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用．如在拍攝日落時(shí)水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里的陳列物的照片時(shí)，由于水面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)鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景像清晰．,偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：拍攝,不加偏振片拍攝， 櫥窗中景物模糊不清,加偏振片拍攝， 景物變清晰,（C） 用偏光鏡消除了反射偏振光 使玻璃門內(nèi)的人物清晰可見(jiàn),（A） 玻璃門表面
9、的反光很強(qiáng),（B） 用偏光鏡減弱了反射偏振光,偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：櫥窗設(shè)計(jì),偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：汽車車燈和窗玻璃上的偏振片,在觀看立體電影時(shí)，觀眾要戴上一副特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對(duì)透振方向互相垂直的偏振片。,偏振現(xiàn)象的應(yīng)用： 立體電影,現(xiàn)代生活中我們?cè)絹?lái)越離不開液晶顯示技術(shù)了，無(wú)論是大型的電腦顯示器，還是許多人家里購(gòu)置的液晶電視，或者是已經(jīng)是被人們廣泛使用的手機(jī)等手持電子設(shè)備都是用液晶顯示裝置來(lái)作為“面子”.而液晶的工作原理就恰好和偏振光有著很大的聯(lián)系。,偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：液晶顯示,生物的生理機(jī)能與偏振光 人的眼睛對(duì)光的偏振狀態(tài)是不能分辨的，但某些昆蟲的眼睛對(duì)偏振卻很敏感.比如蜜蜂有五支眼、三支
10、復(fù)眼、兩支復(fù)眼，每個(gè)復(fù)眼包含有6300個(gè)小眼，這些小眼能根據(jù)太陽(yáng)的偏光確定太陽(yáng)的方位，然后以太陽(yáng)為定向標(biāo)來(lái)判斷方向，所以蜜蜂可以準(zhǔn)確無(wú)誤地把它的同類引到它所找到的花叢. 再如在沙漠中，如果不帶羅盤，人是會(huì)迷路的，但是沙漠中有一種螞蟻，它能利用天空中的紫外偏光導(dǎo)航，因而不會(huì)迷路.,一、波的偏振現(xiàn)象 只有橫波有偏振現(xiàn)象 而縱波無(wú)偏振問(wèn)題. 二、光的偏振 1.自然光 在垂直傳播方向的平面內(nèi)，各個(gè)方向的光振動(dòng)全有，各個(gè)振動(dòng)方向的強(qiáng)度相等 。 2.偏振片 由特殊材料制成的，他上面有一特殊的方向（透振方向），只有振動(dòng)方向與透振方向平行的光才能通過(guò)。,3.偏振光 自然光通過(guò)第一個(gè)偏振片（叫做
11、起偏器）之后，只有振動(dòng)方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過(guò)．也就是說(shuō)，通過(guò)第一個(gè)偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)．這種光叫做偏振光．,4.光是一種橫波,5.電磁波是橫波 電磁波中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的振動(dòng)方向都與電磁波傳播方向垂直.,1 ) 兩光偏振狀態(tài) 反射光 -- 完全偏振光 折射光 -- 部分偏振光,2 )反射光線與折射光線垂直,(起偏角或布儒斯特角 ),入射角滿足,6.布儒斯特定律,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度，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象（ ） A.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減少到零 B.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)光增強(qiáng)，然后減少到非零的最小值 C.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)在整個(gè)過(guò)程中都增強(qiáng) D.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng),A,分析：起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時(shí)，沒(méi)有光通過(guò)；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度的過(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)的光先增強(qiáng)，又減小到零，選項(xiàng)A正確．,
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