课 题 | §20--4 光的偏振 | 课时 长江索道门票多少钱 | 20-- | ||
教学目标 | 一、知识目标 2、知道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、知道光的偏振现象说明光是横波． 二、能力目标 通过光的偏振现象和机械波的偏振现象的实验对比，理解光波是横波的实质． 三、德育目标 1、培养良好的物理实验习惯，学会用理论指导实践，用实验来验证理论． 2、知道在学习物理的过程中，做好实验的重要性． | ||||
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 | ||||
教学方法 | 实验、讲授 | ||||
教 具 | 多媒体 | ||||
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设计思路： 由冰洲石下的双像引出光的偏振性的发现，然后学生看书，通过演示实验说明什么是偏振光。 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—— §20--4 光的偏振 1、偏振现象 一时一景一心境 | |||||
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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—— 课件演示：（机械）横波和纵波在穿过狭缝时的差别 ☆学生：观察… 现象解释… A、横波与纵波的区别： 现在适合去的旅游景点韩国首尔大学世界排名纵波的振动方向与波的传播方向在同一直线上；横波的振动方向和传播方向垂直。 特定的一列横波的振动方向是特定的。 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。 B、横波的检验方法：利用检偏器。 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。 2、自然光和偏振光 A、自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且各振动方向的光强相等。 B、偏振光：在垂直于传播方向的平面内，只沿某一个方向振动的光。 C、反射光都是偏振光。 光的偏振性的发现 1、冰洲石下的双像 1669年的一天，丹麦科学家巴塞林那斯无意当中将一块很大的冰洲石放在书上，当他透过冰洲石看书时，发现石头下的每个字都变成了两个。这是一种非常奇特的现象，但是巴塞林那斯对它进行一番研究后却无法做出解释，于是，他把这种现象记录下来，以便以后有人能继续研究。 | ||
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十年之后，荷兰的物理学家惠更斯看到了这一记载。他对这一现象也很感兴趣，并立即开始研究。惠更斯发现之所以会有这种现象，是因为一束光射入冰洲石后分为两束光所致。惠更斯还发现，这两束光的一束遵从折射定律，称它为寻常光以O表示；而另外一束不遵从折射定律，称其为非常光以e表示。惠更斯还进一步发现，如果冰洲石越厚，两束光分得越开。他把这种光通过晶体后一分为二的现象称为光的双折射。 2、马吕斯的新发现 【在惠更斯之后的一百多年间，似乎没有谁还对冰洲石的双折射现象感兴趣。但是到了1808年，法国工程师马吕斯的一个新的发现，又再次唤起了人们对冰洲石的重新研究。  一天傍晚，马吕斯在自己家里无意当中通过一块冰洲石观看落日从巴黎卢森堡宫的玻璃窗所反射的像。开始他看到了两个像，这是意料当中的事情，但是当他把冰洲石转到某一位置时，两个像变了一个。这可是个新现象，马吕斯为自己的这一发现激动不已。 当天晚上，马吕斯立即利用其它光源做实验，他发现经玻璃或者水面反射的光通过转动的冰洲石时都有这种现象，他还发现当透过冰洲石的烛光以36°角投射到水面时，一个烛像就消失了，而在其它角度时，两个像都出现。但两个像的亮度一般是不同的，并且随着冰洲石的转动，两个像也明亮交替变化。马吕斯把这种光强度随方向变化的现象称为光的偏振化，而这种光叫偏振光。】 重庆南山植物园3、光的偏振现象说明光是一种横波。 4、偏振现象的应用 A、光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚．如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰． B、此外，还有立体电影、消除车灯眩光等等． | ||
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立体电影 立体电影之所以会有立体感，就是利用了光的偏振性。立体电影是用一种特殊的双镜头放映机放映，从两个镜头出来的光不是普通的光，而是两束有着不同偏振面的偏振光。看电影时人们还要戴一副特制的偏振眼镜，每只镜片只能使一束偏振光通过。这样从银幕上看到的画面就与普通的电影画面不一样，它是两幅互相配合的影像，它们分别从左右两眼输入大脑，因而会产生立体感。立体电影是利用光学原理与人的视差相配合而产生的一种奇特的空间影像和立体效果。当您戴上特制的偏光眼镜，就会感到银幕上的一切景物和大自然一样，存在着远近前后不同距离，有的景物近在眼前，似乎垂手可得，当某一物体朝你快速推进，你会感到物体猛的向您袭来，使您大吃一惊。 使观众从银幕上看到具有立体感的影像的电影。根据双目视觉原理，用并列的两台摄影装置分别代表人的左、右眼，同时摄取同一拍摄对象的两个影像。将这两个由于视点不同略呈偏差的影像，同时投映在银幕上，并使观众的左、右眼睛分别只能看到其中相应的一个影像，由视神经传至大脑，叠合在一起，就产生了立体感。立体电影现有两类：一类需要戴特制的眼镜（红绿眼镜或偏光眼镜等）观看；另一类不戴特制的眼镜，而由光栅银幕产生立体感。中国于1962年拍摄了第一部彩立体宽银幕故事影片《魔术师的奇遇》。偏振光的应用范围非常广，从日常生活中的摄影、灯光设计到地质结构、矿物的探测；从小到原子、分子、病毒微粒的结构分析到大至太阳系、银河系及整个宇宙物质结构的探索，无不在运用偏振光的知识。 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。 | ||
本文发布于:2023-07-24 17:57:36，感谢您对本站的认可！
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