高中物理人教第三册：20.4光的偏振教案选修.doc

【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项事实说明光波可能是纵波；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项事实说明光波必然是横波；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