大学物理之光的偏振教案设计.doc

大学物理之光的偏振教案设计 知识目标 1、知道振动中的偏振现象，了解什么是偏振现象，知道偏振是横波的特点 2、知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光在实际生活中的应用 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 情感目标 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 知道在学习物理的过程中，做好实验的重要性 教学建议 在复习前两节内容干涉、衍射的基础上进行小结，让学生了解：光的干涉和衍射说明光具有波动性；光的偏振说明光是横波 可以先向学生介绍波的偏振现象，然后演示光的偏振现象实验，最好由学生自己亲自动手观察偏振光引导学生分析横波的偏振特性，区别纵波的无偏振特性，再让学生区别偏振光与自然光并分析讲解偏振光的产生方式，这一部分知识也可以让学生自己学习，查找资料最后进行总结。 关于演示实验的教学建议 1、光的偏振可以用激光演示仪和偏振器进行演示 方法：使激光束的行进方向正对着学生的观察方向，使激光束通过偏振器转动偏振器的某一个偏振片，用毛玻璃屏接收透过偏振器的光束，可以在屏上看到光的亮度发生周期性的变化；当两个偏振片平行时，透光最强；当两个偏振片垂直时，透光最弱 2、本实验也可以将偏振片分发到学生手中，要求学生用两个偏振片对着光线来观察光的偏振现象 教学设计示例 光的偏振 （）引入新课 问题：光的干涉和衍射现象表明光是一种波我们知道波有横波和纵波，那么，光波是横波还是纵波呢？ 让学生思考、猜测 教师让学生观看机械波的偏振实验 （二）教学过程 1、首先用机械波来说明横波和纵波的主要区别 我们已经知道绳波是横波，如果在它的传播方向上放上带有狭缝的木板，只要狭缝的方向跟绳的振动方向相同，绳上的横波就可以毫无阻碍地传过去；如果把狭缝的方向旋转90，绳上的横波就不能通过了，这种现象叫偏振 横波的振动矢量垂直于波的传播方向振动时，偏于某个特定方向的现象纵波只能沿着波的传播方向振动，所以不可能有偏振 光是否也会产生偏振呢？ 2、演示光的偏振现象： 自然光：从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光；太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波强度都相同，这种光都是自然光 让太阳光或灯光通过一块用晶体薄片作成的偏振片P1，在P1的另一侧观察，可以看到它是透明的以入射光线为轴旋转偏振片P1，这时看到透射光的强度并不发生变化 再取一块同样的偏振片P2，放在偏振片P1的后面，通过它去观察从偏振片P1透射过来的光，就会发现，从偏振片P1透射过来的光的强度跟两偏振片P1、P2的相对方向有关 把晶片P1固定，以入射光线为轴旋转偏振片P2时，从P2透射过来的光的强度发生周期性的变化 当P1与P2的透振方向平行时，透射光的强度最大，当P1与P2的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎等于零把上述的光现象跟机械波的偏振现象比较，表明光通过偏振片时产生偏振现象，由此确定光波是横波 要求学生总结上述现象，尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象？ 自然光通过第一个偏振片P1（叫起偏器）后，相当于被一个“狭缝”卡了一下，只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光波才能通过自然光通过偏振片Pl后虽然变成了偏振光，但由于自然光中沿各个方向振动的光波强度都相同，所以不论晶片转到什么方向，都会有相同强度的光透射过来再通过第二个偏振片P2（叫检偏器）去观察就不同了；不论旋转哪个偏振片，两偏振片透振方向平行时，透射光最强，两偏振片的透振方向垂直时，透射光最弱 光的偏振现象并不是罕见的我们通常看到的绝大部分光，除了从光源直接射过来的，基本上都不是自然光，只是我们的眼睛不能鉴别罢了如果用偏振片去观察从玻璃或水面上反射的光，旋转偏振片发现透射光的强度也发生周期性的变化，从而知道反射光是偏振光 3、光的偏振的应用： 光的偏振现象在技术中有很多应用例如拍摄水下的景物或展览橱窗中的陈列品的照片时，由于水面或玻璃会反射出很强的反射光，使得水面下的景物和橱窗中的陈列品看不清楚，摄出的照片也不清楚如果在照相机镜头上加一个偏振片，使偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以把这些反射