江蘇省桃州中學 13.6光的偏振導(dǎo)學案 新人教版選修3-4（通用）

1、第十三章 光 136光的偏振【教學目標】1通過實驗，認識偏振現(xiàn)象，知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象。2了解偏振光和自然光的區(qū)別，從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。3了解日常見到的光多數(shù)是偏振光，了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用。重點： 知道光的偏振現(xiàn)象及光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波難點：偏振光和自然光的區(qū)別【自主預(yù)習】一 、光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有 ，光的偏振現(xiàn)象說明光是 。二、偏振片：由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿這個方向振動的光才能透過偏振片，這個方向叫 ，偏振片對光波的作用就像狹縫對于機械波的作用一樣。三、光的分類1自然光：由太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播

2、方向上沿_方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波強度都_，這樣的光叫_.2偏振光：自然光垂直透過某一偏振片（起偏器）后，只有振動方向與偏振片的透振方向 的光波才能通過。也就是說，光通過偏振片后，在垂直于傳播方向上，只沿著 的方向振動。平時看到的絕大部分光，都是不同程度的 ，自然光在玻璃、水表面反射時，反射光和折射光都是 ，入射角變化時 的程度也有變化。四、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用照相機鏡頭前常裝一偏振濾光片，讓它的透振方向與水面和玻璃面的反射光的偏振方向 ，就可 反射光而使水下和玻璃后景物清晰。數(shù)字式電子表、 、 、 、 等帶有液晶顯示的物品，它們的液晶顯示器都用到了偏振現(xiàn)象。【典型例題】一、偏振現(xiàn)象【

3、例1】如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮，則()A圖中a光為偏振光B圖中b光為偏振光C以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180后，在P處將看到光亮D以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90后，在P處將看到光亮【例2】如圖所示，P是偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光？()A太陽光B沿豎直方向振動的光C沿水平方向振動的光D沿與豎直方向成45角振動的光二、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用【例3】關(guān)于立體電影，以下說法正確的是()A觀眾戴上特制眼鏡是為了防止傷害眼睛B這副眼鏡其實就是一對偏振方向互相垂直的偏振片C戴上特制眼鏡的

4、觀眾若只用一只眼睛看，則銀幕上只是一片光亮而無圖像D產(chǎn)生立體視覺是因為人的兩只眼睛同時觀察物體時，形成的在視網(wǎng)膜上的像并不完全相同【例4】在拍攝日落時的水面下的景物時，應(yīng)在照相機鏡頭前裝一個偏振片，其目的是()A減少陽光在水面上反射光B阻止陽光在水面的反射光進入照相機鏡頭C增強光由水面射入空氣中的折射光強度D減弱光由水面射入空氣中的折射光強度三、光的偏振產(chǎn)生的規(guī)律【例5】如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到透射光的強度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象。這個實驗表明()A光是電磁波B光是一種橫波C光是一種縱波D光是概率波【課后練習】1由下列哪些現(xiàn)

5、象可以說明光是橫波()A光的干涉和衍射現(xiàn)象B光的折射現(xiàn)象C光的全反射現(xiàn)象D光的偏振現(xiàn)象2對于自然光和偏振光，以下認識正確的是A從太陽、蠟燭等普通光源直接發(fā)出的光是自然光B自然光通過一個偏振片后成為偏振光，偏振光再通過一個偏振片后又還原為自然光C電燈光透過偏振光，偏振片旋轉(zhuǎn)時看到透射光的亮度無變化，說明透射光不是偏振光D自然光只有在通過偏振片后才能成為偏振光3如圖191所示，讓自然光照射到P、Q兩振片上，當P、Q兩偏振片的透振方向夾角為以下哪些度數(shù)，透射光的強度最弱()A0B30C60D904在楊氏干涉實驗裝置的雙縫后面各放置一偏振片，若兩個偏振片的透振方向相互垂直，則()A光屏上仍有干涉條紋，

6、但亮條紋的亮度減小B光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度增大C干涉條紋消失，光屏上一片黑暗D干涉條紋消失，但仍有光射到光屏上5如圖192所示，P是一偏振片，P的偏振方向(用帶有箭頭的實線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光()A太陽光B沿豎直方向振動的光C沿水平方向振動的光D沿與豎直方向成45角振動的光6兩個偏振片緊靠在一起，將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過。如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180，在旋轉(zhuǎn)過程中，將會產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象()A透過偏振片的光強先增強，然后又減少到零B透過的光強先增強，然后減少到非零的最小值C透過的光強在整個過程中都增強D透過的光強

7、先增強，再減弱，然后又增強7在如圖193所示中，A、B為兩偏振片，一束自然光沿OO方向射向A，此時在光屏C上，透射光的強度最大，則下列說法中正確的是()A此時A，B的偏振方向平行B只有將B繞OO軸順時針旋轉(zhuǎn)90，屏上透射光的強度最弱，幾乎為零C不論將A或B繞OO軸旋轉(zhuǎn)90時，屏上透射光的強度最弱，幾乎為零D將A沿順時針方向旋轉(zhuǎn)180時，屏上透射光的強度最弱，幾乎為零8在某些特定環(huán)境下照像時，常在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片使景象清晰，關(guān)于其原理下列說法正確的是()A增強透射光的強度B減弱所拍攝景物周圍反射光的強度C減弱透射光的強度D增強所拍攝景物周圍反射光的強度9光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列

8、現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化B一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當反射光與折射光線之間的夾角恰好是90時，反射光是偏振光C日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振光片可以使照片更清晰D通過手指間的縫隙觀察熒光燈，可以看到彩色條紋10夜晚，汽車前燈發(fā)出的強光將迎面駛來的汽車司機照得睜不開眼，嚴重影響行車安全。若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆?；同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體。假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和

9、前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施中可行的是()A前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的B前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的C前窗玻璃的透振方向是斜向右上45，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45D前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上4511如圖195所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽光或白熾燈光通過狹縫S形成細光束從空氣射向柱體的O點(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2?，F(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光線的方向上加偏振片P，偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面內(nèi)，這時看到的現(xiàn)

10、象是()A反射光束1消失B透射光束2消失C反射光束1和透射光束2都消失D偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90，透射光束2消失12當戴上偏振片眼鏡觀察水面時，能夠清楚地看到水中的游魚，試解釋其中的道理。例題答案：1. 【答案】B、D【解析】自然光沿各個方向發(fā)散是均勻分布的，通過偏振片后，透射光是只有沿著某一特定方向振動的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光，則A錯；它通過A偏振片后，即變?yōu)槠窆猓瑒tB對；設(shè)通過A的光沿豎直方向振動，則B偏振片只能通過沿水平方向振動的偏振光，則P點無光亮，將B轉(zhuǎn)過180后，P處仍無光亮，即C錯；若將B轉(zhuǎn)過90，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動的光的偏振片。則偏振光能通過B

11、；即在P處有光亮，亦即D對。2. 解析：根據(jù)光的現(xiàn)象，只要光的振動方向不與偏振片的狹縫垂直，光都能通過偏振片。太陽光、沿豎直方向振動的光、沿與豎直方向成45角振動的光均能通過偏振片。故A、B、D正確。答案：A、B、D3. 【答案】B、D【解析】放立體電影時有左右兩架放影機同時工作，如圖1367所示，在每架放映機前有一塊偏振鏡子，其偏振方向互相垂直，因此從放映機前偏振鏡射出的兩束偏振光的偏振方向互相垂直，這兩束偏振光經(jīng)銀幕反射其偏振方向不改變，觀眾眼睛所戴的偏光眼鏡的兩只鏡片偏振方向互相垂直，且左眼鏡片跟左邊放映機前偏振鏡的偏振方向一致，右眼鏡片跟右邊放映機前面偏振鏡的偏振方向一致。這樣，左眼只

12、能看到左機映出的畫面，右眼只能看到右機映出的畫面，兩眼看到的畫面略有差別，因而產(chǎn)生立體感，因此B、D選項正確。4. 解析：在照相機鏡頭前裝一個偏振片，使它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景像清晰。答案：B5. 【答案】B【解析】偏振現(xiàn)象是橫波特有的，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，選項B正確。課后練習答案：1. 解析：根據(jù)光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，說明光是一種波，具有波動性；光的折射現(xiàn)象僅反映了光通過兩種介質(zhì)的界面時的一種傳播現(xiàn)象，不能說明光是橫波；根據(jù)光的全反射現(xiàn)象，說明光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)會有不同的現(xiàn)象；光的偏振現(xiàn)象說明振動方向與光的傳播方向垂

13、直，即說明光是橫波，所以正確選項為D。答案：D2. 解析：本題考查自然光與偏振光的區(qū)別、產(chǎn)生及鑒別。太陽、蠟燭等普通光源發(fā)出的光為自然光，包括在垂直光的傳播方向上沿一切方向振動的光，故選項A正確；自然光通過偏振片時，只有與偏振片透振方向一致的光才能通過，沿其他方向振動的光被偏振片吸收，所以通過偏振片后的透射光是偏振光，不論通過幾個偏振片，所以選項B是錯誤的；由于自然光在各個振動方向上的強度相同，所以旋轉(zhuǎn)偏振片時透射亮度不變，即旋轉(zhuǎn)偏振片時亮度不變是因為入射光是自然光，而不是因為透射光不是偏振光，所以選項C錯誤；偏振現(xiàn)象是很普遍的，而不是只有通過偏振片后才能成為偏振光，平常見到的絕大多數(shù)光是偏振

14、光，故選項D錯誤，只有選項A正確。答案：A3. 解析：兩偏振片透振方向相同時透過的偏振光最強，兩偏振片透振方向垂直時幾乎沒有偏振光透過。答案：D4. 解析：雙縫后分別放置偏振片后，由于兩偏振片的透振方向相互垂直，不能出現(xiàn)干涉條紋，但仍有光照射到光屏上。答案：D5. 解析：如題圖所示，因偏振片的透振方向為豎直方向，水平方向振動的光不能透過，太陽光是自然光，故太陽光、沿豎直方向振動的光、沿與豎直方向成45角振動的光，都能在P的另一側(cè)觀察到透射光，只是與豎起方向成45角振動的光的透射光弱些，故A、B、D正確。答案：A、B、D6. 解析：起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時，沒有光通過即光強為零。偏振方向平

15、行時，光強度達到最大。當其中一個偏振片轉(zhuǎn)動180的過程中，兩偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通過的光先增強，又減少到零，所以答案為A。答案：A7. 解析：當兩偏振片平行時，透射光強度最強，當兩偏振片垂直時，透射光強度最弱，幾乎為零。答案：A、C8. 解析：偏振片的作用是讓它的透振方向與景物周圍反射光的偏振方向垂直，不讓反射光進入照相機鏡頭，這樣就可以減弱反射光而使景象清晰。答案：B9. 解析：通過手指的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋，是光的衍射現(xiàn)象，D不正確。答案：D10. 解析：若前窗玻璃的透振方向豎直、車燈玻璃的透振方向水平的話，從車燈發(fā)出的照射到物體上反射的光線將不能透過前窗玻璃，司機面前將是一片漆黑，所以A錯；若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對面車燈的光仍能照得司機睜不開眼，B錯；若前窗玻璃透振方向是斜向右上45，車燈玻璃的透振方向斜向左上45，則車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后無法透振進本車車窗內(nèi)，卻可以透振進對面車窗內(nèi)，C錯。正確的措施是D。答案：D11. 解析：自然光在柱體表面反射時，反射光與折射光都是偏振光，