教案-全国-2007_高三物理第三册光的偏振.rar

用心爱心专心光的偏振【教学目的】1、知道振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象2、了解偏振光和自然光的区别，知道日常见到的光多是偏振光，知道偏振光的一些应用3、通过光的偏振现象说明光是横波【教学重点】通过光的偏振现象说明光是横波【教学难点】发射和折射时，为什么会使光波形成偏振【教具】偏振片【教学过程】○、复习&引入复习提问1：电磁波是横波还是纵波？电磁波在转播时，电矢量E、磁矢量B和传播方向x有什么关系？☆学生：答问…引入：既然我们已经知道电磁波是横波，而光波是电磁波，故光波肯定是横波。而且，由于光波在传播时，引起感光作用（和生理作用）的主要是电矢量E，我们在研究光波的传播时，就可以用E-x图象类比机械波的y-x图象。本节课，我们将看一看光作为一种横波所显现出来的一种特殊现象——一、偏振现象启发：我们已经从理论上知道了横波和纵波的差别，那么，它们在传播的过程中，会有什么表象的不同呢？这里看一个演示——演示：（机械）横波和纵波在穿过狭缝时的差别☆学生：观察…现象解释…启发：光波既然是横波，它的传播是不是也应该具备机械波的这种特征？由于光的E振动并不是肉眼所能直接观察的，所有需要借助相关仪器来完成类比实验。偏振片介绍…（透振方向）演示：自然光穿过两块偏振片a、自然光穿过一块偏振片，转动透振方向；b、自然光穿过两块透振方向相互平行的偏振片；c、自然光穿过两块透振方向相互垂直的偏振片。☆学生：观察…归纳：a项事实说明——①光波可能是纵波；②光波的E矢量可能各个振动方向都是均衡的（和机械横波有差别）；b、c项事实说明——①光波必然是横波；②自然光通过一块偏振片后E矢量只沿某个振动方向（和机械横波已经非常类似）。概念和名词得出——光虽然是横波，但由于经过偏振片前后的横波有一定差别，我们把前面的叫自然光，后面的叫偏振光。形成偏振光的过程叫起偏或偏振。当其中一个方向上的光振动E强于另一个方向上的光振动，则称为部分偏振光；如果只存在了一个方向上的振动分量，就称为完全偏振光。二、自然光和偏振光提问：我们怎样判断一束光是自然光还是偏振光？★学生：讨论…因此，偏振片也叫起偏器或检偏器。偏振光怎样形成呢？1、使自然光透过偏振片；2、光的反射和折射能够是光形成偏振。反射光中，垂直（“三线”平面的）振动多于平行振动；折射光中，平行振动多于垂直振动。即：反射光和折射光均为部分偏振光。当入射角i=arctgn21（n21表示折射媒质对入射媒质的相对折射率）时，反射光只存在垂直振动，为完全偏振光。而折射光仍存在平行振动（较多）和垂直振动（较少），为部分偏振光。这时的i称为起偏振角，或布儒斯特角。三、小结我们已经能够从已有的知识判断光波是横波。本节课，我们主要是通过一个具体的事实来强化这种印象。因此，对于偏振的定量规律，教材没有介绍（如：当E方向和偏振片的透振方向既不平行、也不垂直时，光的强度怎么解释？）。反射和折射为什么会使光形成偏振，这个解释也是比较难的，现阶段也没有作要求。但是，光的偏振已经在技术领域有了一些应用，这一点，作为一个中学生，还是有必要了解的。这方面，教材的末了、后面的“阅读材料”有相关介绍，请同学们一定要看一看。四、作业布置阅读临时教材；《高中物理可是同步训练》P22、23“基础知识训练”部分、“能力技巧训练”部分，做在书上【板书设计】注意“教学过程”的带框字符，即是板书计划。【教后感】【阅读材料】偏振片的起偏和检偏&马吕斯定律所谓起偏振器，就是一块偏振片，而偏振片是在两个相互正交的方向上，具有完全不同的光的吸收性质，在一个方向上对光的吸收比在另一个方向上对光的吸收相差很多，这个方向称为偏振片的透光轴。因此让自然光通过偏振片时，出射光就具有了偏振性质，而让偏振光通过偏振片，则只有在偏振光的偏振方向和偏振片的透光轴一致时，才会出现出射光。这就是所谓检偏振器的作用。线偏振光通过偏振片后，根据偏振光的偏振方向和偏振片的透光轴之间的角度的不同，就会导致出射光的强度的不同。它们的关系就是马吕斯定律：强度为I0的线偏振光通过偏振片后，出射光的强度为：I=I0cos2a（其中a为偏振光的偏振方向和偏振片的透光轴之间的角度）。反射和折射时光的偏振人们通过实验发现自然光在折射和反射过程中，会出现偏振现象：反射光中垂直振动多于平行振动，折射光中平行振动多于垂直振动。入射角i满足条件：tgi=n21（n21表示折射媒质对入射媒质的相对折射率）时，反射光为完全偏振光，只存在垂直振动，并且只占入射光的垂直振动的一小部分，不存在平行振动。而折射光则含有垂直振动的大部分和所有的平行振动。这时i称为起偏振角，而折射光线与反射光线相互垂直。如果重复以上过程，例如使用多重的平行玻璃片，就能逐渐增加折射光的偏振程度，从而可以作为起偏振器和检偏振器来使用。