高中物理 第13章 第6节光的偏振课件 新人教版选修34.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 4 光 第十三章 第六节光的偏振 第十三章 你看过立体电影吗 当你戴上一副特制的眼镜 开始欣赏立体电影时 经历过敌人的拳头向你袭来 如图所示 的感受吗 立体电影和一般电影的物理原理有何不同 横波只沿某一特定的 的现象称偏振现象 偏振现象 方向振动 1 自然光太阳 电灯等普通光源发生的光 包含着在垂直于传播方向上 的光 而且沿着各个方向振动的光波的强度都 这种光是自然光 2 偏振光光在垂直于传播方向的平面上 只沿着某个特定的 这种光叫做偏振光 自然光与偏振光 沿一切方向振动 相同 方向振动 1 摄影技术中的应用由于水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 让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直 就可以 反射光而使景像清晰 偏振光的应用 偏振滤光片 减弱 2 偏振片在汽车挡风玻璃上的应用在夜间行车时 迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面 容易发生事故 如果在每辆车灯玻璃上和司机坐席前面的挡风玻璃上安装一块 并使它们的透振方向跟水平方向成 角 就可以解决这一问题 3 立体电影立体电影也是利用了光的 原理 偏振片 45 偏振 一 光的偏振1 光属于电磁波 是横波 具有偏振性 从普遍光源直接发出的光 自然光 包含在垂直于光的传播方向上一切方向振动的光 而且沿着各个方向振动的光波是均匀的 不显示偏振性 如图 自然光通过偏振片后变成偏振光 后面的屏是明亮的 转动偏振片时 偏振光的振动方向随之变化 但屏上亮度不变 2 自然光通过偏振片后 只有振动方向跟透振方向一致的光才能通过 这时的光只沿着一个特定的方向振动 显示偏振性 如图 偏振光经过偏振片时 若光的振动方向与偏振片的 透振方向 平行 屏是亮的 若光的振动方向与偏振片的 透振方向 垂直 屏是暗的 若既不平行也不垂直 屏的亮度介于两者之间 随振动方向与 透振方向 的夹角变大 亮度逐渐变暗 现象分析题 通过一块偏振片去观察电灯 蜡烛 月亮 反光的黑板 当以入射光线为轴转动偏振片时 看到的现象有何不同 解析 通过一块偏振片去观察电灯 蜡烛时 透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化 因为灯光 烛光都是自然光 沿各个方向振动的光的强度相同 因此当偏振片旋转时 透射出来的光波的振动方向虽然改变了 肉眼对此不能感觉 但光的强弱没有改变 月亮和黑板反射的光已经是偏振光 它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化 二 自然光与偏振光的比较 特别提醒 1 偏振现象在生活中非常普遍 并不是只有自然光通过偏振片后才变为偏振光 生活中除光源直接发出的光外 我们看到的绝大部分光都是偏振光 如自然光射到水面时的反射和折射光线 尤其是二者互相垂直时 都是典型的偏振光 并且是完全偏振光 振动方向相互垂直 2 只有横波才能发生偏振现象 光是横波 对光的偏振现象的理解 解析 起偏器和检偏器的偏振方向垂直时 没有光通过 偏振方向平行时 光强度达到最大 当其中一个偏振片转动180 的过程中 两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直 所以通过的光先增强 又减小到零 答案 a 关于自然光和偏振光 以下说法正确的是 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 但是沿各个方向振动的光波的强度可以不同b 偏振光是垂直于传播方向上 只沿着某一特定方向振动的光c 自然光透过一个偏振片后就成为偏振光 偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光d 太阳 电灯等普通光源发出的光都是自然光 答案 bd解析 自然光沿各振动方向的光波的强度相同 a错误 偏振光在垂直于传播方向上 只沿某一特定方向振动 b正确 自然光透过偏振片后成为偏振光 偏振光透过偏振片后不能还原为自然光 c错误 太阳 电灯等普通光源发出的是自然光 d正确 光的偏振的应用 解析 放立体电影时有左右两架放影机同时工作 如上图所示 在每架放映机前装有一块偏振镜子 其偏振方向互相垂直 因此从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互相垂直 这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变 观众眼睛所戴的偏振眼镜的两只镜片偏振方向互相垂直 且左眼镜片跟左边放映机前偏振镜的偏振方向一致 这样 左眼只能看到左边放映机映出的画面 右眼只能看到右边放映机映出的画面 两眼看到的画面略有差别 因而产生立体感 点评 偏振现象在解释过程中都必须涉及必要的光路图 体现偏振片在其中所起的作用 假奶粉事件 曾经闹得沸沸扬扬 奶粉的碳水化合物 糖 的含量是一个重要指标 可以用 旋光法 来测量糖溶液的浓度 从而鉴定糖量 偏振光通过糖水溶液后 偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度 这一角度 称为 旋光度 的值只与糖溶液的浓度有关 将 的测量值与标度值相比较 就能确定被测样品的含糖量了 如图所示 s是自然光源 a b是偏振片 转动b 使到达o处的光最强 最后将被测样品p置于a b之间 则下列说法中正确的是 a 到达o处光的强度会明显减弱b 到达o处光的强度不会明显减弱c 将偏振片b转动一个角度 使得o处光强度最大 偏振片b转过的角度等于 d 将偏振片a转动一个角度 使得o处光强度最大 偏振片a转过的角度等于 答案 acd 解析 a b之间不放糖溶液时 自然光通过偏振片a后 变成偏振光 通过b后到o 当在a b间放糖溶液时 由于溶液的旋光作用 使通