人教版選修34 第十三章6光的偏振 學(xué)案.doc

6光的偏振1自然光和偏振光(1)自然光：太陽、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，沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度都相同。(2)偏振光：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?！纠?】 兩個(gè)偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈前面一直沒有光通過，如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180，在旋轉(zhuǎn)的過程中，將會(huì)()a透過偏振片的光先增強(qiáng)，然后又減小到零b透過偏振片的光先增強(qiáng)，然后又減小到非零的最小值c透過偏振片的光在整個(gè)過程中都增強(qiáng)d透過偏振片的光先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)解析：當(dāng)兩個(gè)偏振片的偏振方向垂直時(shí)，沒有光通過；當(dāng)兩個(gè)偏振片的偏振方向平行時(shí)，通過的光達(dá)最強(qiáng)。在將其中的一片旋轉(zhuǎn)180的過程中，兩偏振片的偏振方向由垂直到平行再到垂直，所以通過的光先增強(qiáng)，然后又減小到零。答案：a2光的偏振偏振現(xiàn)象通過偏振片的光波只能沿偏振片的“透振方向”振動(dòng)結(jié)論偏振現(xiàn)象表明，光是一種橫波偏振光的形成(1)自然光通過偏振片后，得到偏振光(2)自然光在介質(zhì)表面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光談重點(diǎn)：偏振片偏振片是由特殊材料制成的，其“狹縫”用肉眼不能看見，它只允許振動(dòng)方向與“狹縫”平行的光波通過。通過偏振片后，自然光就變成了偏振光。普通光源s發(fā)出的光經(jīng)過偏振片時(shí)，后面的光屏是明亮的，說明光透過了偏振片，若轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，光屏上亮度不變，說明透過光的強(qiáng)度不變，由此可知，自然光沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同?！纠?】 有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有()a只有光波才能發(fā)生偏振，機(jī)械波不能發(fā)生偏振b只有橫波才能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振c自然界中不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆鈊除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是偏振光解析：a只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而機(jī)械波中也有橫波，當(dāng)然能發(fā)生偏振bc我們通?？吹降慕^大部分光，都是偏振光。自然光不一定非要通過偏振片才能變?yōu)槠窆鈊答案：bd3偏振現(xiàn)象的應(yīng)用(1)攝影技術(shù)中的應(yīng)用光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用。如拍攝日落時(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，就可使反射來的偏振光不能進(jìn)入照相機(jī)內(nèi)，從而拍出清晰的照片，故人們把偏振濾光片叫做攝像機(jī)的“門衛(wèi)”。(2)偏振片在汽車擋風(fēng)玻璃上的應(yīng)用在夜間行車時(shí)，迎面開來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)玻璃上安裝一塊偏振片，并使它們的透振方向跟水平方向成45角，就可以解決這一問題。(3)立體電影立體電影也是利用光的偏振原理?！纠?】 市場上有一種太陽鏡，它的鏡片是偏振片，查找資料或向有經(jīng)驗(yàn)的人請教，回答以下問題。為什么不用普通的帶色玻璃而用偏振片？安裝鏡片時(shí)它的透振方向應(yīng)該沿什么方向？利用偏振眼鏡可以做哪些實(shí)驗(yàn)、哪些檢測？解析：在柏油馬路上和湖面上常遇到耀眼的炫光，它使人視疲勞，鏡面反射光和漫反射光疊加，其中鏡面反射來的光一般是偏振光，它是從水平面反射而來的，其中含有大量振動(dòng)在水平方向的偏振光，要想消除這些炫光，只要在眼鏡上裝上偏振片，把偏振軸裝在豎直方向，它能將水平方向的振動(dòng)的光吸收掉，這樣就可以免受水平方向振動(dòng)的光所引起的炫光刺激，同時(shí)看景物的色彩也柔和濃重。利用偏振片眼鏡可以檢驗(yàn)鏡面反射光和偏振現(xiàn)象，可檢測反射光和折射光的偏振方向。答案：見解析4自然光和偏振光的比較自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過偏振器后的光或經(jīng)過折射或反射的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿所有方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光強(qiáng)度都相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿某一特定方向(與偏振器透振方向一致)談重點(diǎn)：偏振現(xiàn)象(1)偏振現(xiàn)象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通過偏振片后才變?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。5橫波、縱波的兩種判斷方法橫波是指振動(dòng)方向與傳播方向垂直的波；縱波是指質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向在同一條直線上的波。(1)直接通過質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向判斷。若互相垂直，為橫波；若在同一直線上，為縱波，這種方法適用于可看得見質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的機(jī)械波。(2)通過偏振的方法進(jìn)行判斷：看波能否通過兩個(gè)互相垂直且共線的“狹縫”，能通過兩個(gè)“狹縫”的為縱波，不能通過的為橫波。綜上所述，判斷波是橫波還是縱波，要從其本質(zhì)區(qū)別下手，方法二中的偏振方法也是利用了橫波與縱波的本質(zhì)區(qū)別。【例4】 如圖所示，電燈s發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片a和b，人眼在p處迎著入射光方向，看不到光亮，則()a圖中a光為偏振光b圖中b光為偏振光c以sp為軸將b轉(zhuǎn)過180后，在p處將看到光亮d以sp為軸將b轉(zhuǎn)過90后，在p處將看到光亮解析：從電燈直接發(fā)出的光為自然光，a錯(cuò)；它通過a偏振片后，即變?yōu)槠窆?，b對；設(shè)通過a的光沿豎直方向振動(dòng)，則b偏振片只能通過沿豎直方向振動(dòng)的偏振光，若p點(diǎn)無光亮，將b轉(zhuǎn)過180后，p處仍無光亮，c錯(cuò)；若將b轉(zhuǎn)過90，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動(dòng)的光的偏振片，則偏振光能通過b，即在p處有光亮，d對。答案：bd【例5】 如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片p和q，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片p或q，可以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明()a光是電磁波b光是一種橫波c光是一種縱波d光是概率波解析：太陽光或白熾燈發(fā)出的光是自然光，當(dāng)通過偏振片p后變?yōu)槠窆?，旋轉(zhuǎn)p或q時(shí)，通過p的偏振光的振動(dòng)方向和q的透振方向不平行時(shí)，光屏上透射光的強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生變化，該實(shí)驗(yàn)說明光是一種橫波，偏振是橫波特有的現(xiàn)象。答案：b6偏振光的獲得及應(yīng)用(1)利用偏振片來獲得偏振光，讓自然光通過偏振片，如圖所示，當(dāng)自然光通過偏振片時(shí)，就會(huì)變成在某一方向上振動(dòng)的光。(2)自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。平時(shí)我們所看到的光，除直接從光源射來的以外都是偏振光。攝影師在拍攝水面下的景物時(shí)，用了不同的照相機(jī)鏡頭進(jìn)行拍攝，如圖所示，拍攝圖甲時(shí)用了普通鏡頭，拍攝圖乙時(shí)在照相機(jī)鏡頭前裝了一片偏振濾光片。同學(xué)們通過觀察比較，可以發(fā)現(xiàn)圖乙更清晰一些?！纠?】 一段時(shí)間以來“假奶粉事件”鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“施光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量。偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，這一角度稱為“旋光度”，只與糖溶液的濃度有關(guān)，將的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，s是自然光源，a、b是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)b，使到達(dá)o處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品p置于a、b之間，則下列說法中正確的是()a到達(dá)o處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱b到達(dá)o處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱c將偏振片b轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得o處光的強(qiáng)度仍為最大，偏振片b轉(zhuǎn)過的角度等于d將偏振片a轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得o處光的強(qiáng)度仍為最大，偏振片a轉(zhuǎn)過的角度等于解析：a自