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 机械波 第十三章 第六节光的偏振 第十二章 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 偏振现象1 波的偏振 1 狭缝对横波 纵波的影响如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板 不管狭缝方向如何 纵波都能自由通过狭缝 对横波 只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时 横波才能毫无阻碍地通过狭缝 当狭缝的方向与质点的振动方向垂直时 横波就不能通过狭缝 这种现象叫做偏振 如图所示 2 横波独有的特征偏振现象是横波所特有的 故利用偏振现象可判断一列波是横波还是纵波 二 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 三门峡市2014 2015学年高二下学期期末 如图所示 两光屏间放有两个偏振片 它们四者平行共轴 现让太阳光沿轴线通过光屏m上的小孔照射到固定不动的偏振片p上 再使偏振片q绕轴匀速转动一周 则关于光屏上光的亮度变化情况 下列说法中正确的是 对光的偏振现象的理解 a 光屏上光的亮度保持不变b 光屏上光的亮度会时亮时暗c 光屏上有两条与偏振片p q透振方向对应的亮线d 光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动解析 太阳光是自然光 沿轴线通过光屏m上的小孔照射到固定不动的偏振片p后成为偏振光 当偏振片p与q平行时 亮度最大 当偏振片p与q垂直时 光屏没有亮度 所以光屏上光的亮度是由亮到暗 再由暗到亮 不会有亮线产生 故b正确 答案 b 光的偏振现象说明光是横波 下列现象中不能反映光的偏振特性的是 a 一束自然光相继通过两个偏振片 以光束为轴旋转其中一个偏振片 透射光的强度发生变化b 一束自然光入射到两种介质的分界面上 当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90 时 反射光是偏振光c 日落时分 拍摄水面下的景物 在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰d 通过手指间的缝隙观察日光灯 可以看到彩色条纹 答案 d解析 通过手指的缝隙观察日光灯 看到彩色条纹是光的衍射现象 其余各项均是光的偏振现象 故选d 物理与科学技术 为什么观众戴上一副特殊的眼镜就能看到由立体电影放出的立体图象 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 夜晚 汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼 严重影响行车安全 如图 若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃 使射出的灯光变为偏振光 同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃 其透振方向正好与灯光的振动方向垂直 但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体 假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置 如下措施中可行的是 a 前窗玻璃的透振方向是竖直的 车灯玻璃的透振方向是水平的b 前窗玻璃的透振方向是竖直的 车灯玻璃的透振方向是竖直的c 前窗玻璃的透振方向是斜向右上45 车灯玻璃的透振方向是斜向左上45 d 前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45 答案 d 解析 此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中 而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中 若前窗的透振方向竖直 车灯玻璃的透振方向水平 从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻