高中物理第十三章光13.6光的偏振課件新人教版

6.光的偏振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,能運用偏振知識解釋生活中相關光現(xiàn)象。3.知道日常見到的光多數(shù)是偏振光,了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應用。121.偏振現(xiàn)象在縱波中,各點的振動方向總與波的傳播方向平行,在橫波中,各點的振動方向總與波的傳播方向垂直,不同的橫波,振動方向可能不同。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。(1)自然光:由太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光,它包含著在垂直于傳播方向上沿各個方向振動的光,而且沿各個方向振動的光波強度都相同,這樣的光叫作自然光。12(2)偏振光:自然光垂直透過某一偏振片后,其振動方向只沿著偏振片的透振方向,這樣的光稱為偏振光。自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時,反射光和折射光都是偏振光,入射角變化時偏振的程度也有所變化。(3)偏振現(xiàn)象:偏振方向與透振方向平行的光都通過偏振片,偏振方向與透振方向垂直的光不能通過偏振片,這種現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象。光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波。122.偏振現(xiàn)象的應用(1)攝影中的應用:攝影中,為了消除反射光的影響,在鏡頭前安裝一片偏振片,讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直,從而阻擋反射光進入鏡頭。(2)電子表的液晶顯示屏:兩塊透振方向互相垂直的偏振片當中插進一個液晶盒,液晶各向異性的屬性,特別是當偏振光經(jīng)過液晶時,其振動方向會旋轉(zhuǎn)90°,這種性質(zhì)叫作液晶的旋光性。利用這種特性控制讓光通過或不通過,從而顯示數(shù)字的形狀。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。提示：水面反射的光對人眼產(chǎn)生干擾,使人不能清楚地看到水面下的東西,從水面反射的光中包含很多偏振光,偏振片眼鏡可阻擋這些偏振光進入眼睛,這時可以比較清楚地看到水中的情景。一二一、自然光與偏振光的比較

一二特別警示偏振現(xiàn)象在生活中非常普遍,并不是只有自然光通過偏振片后才變?yōu)槠窆?生活中除光源直接發(fā)出的光外,我們看到的絕大部分光都是偏振光。如自然光射到水面時的反射光和折射光,尤其是二者互相垂直時,都是典型的偏振光。一二二、偏振光的應用1.觀看立體電影。雙眼視差:左右兩只眼睛看外界圖象時的差別叫作雙眼視差。在拍攝立體電影時,用兩個攝影機,相當于人的兩只眼睛,它們同時分別拍下同一物體的兩個畫像,放映時把兩個畫像同時映在銀幕上。如果設法使觀眾的一只眼睛只能看到其中一個畫面,就可以使觀眾得到立體感。為此,在放映時,有兩個放像機,每個放像機鏡頭前放一個偏振片,兩個偏振片的偏振方向相互垂直,觀眾戴上用偏振片做成的眼鏡,左眼偏振片的偏振方向與左面放像機上的偏振方向相同,右眼偏振片的偏振方向與右面放像機上的偏振方向相同,這樣,銀幕上的兩個畫面分別通過兩只眼睛觀看,在人的腦海中就形成立體化的影像了。一二2.汽車車燈。汽車在夜間公路上行駛與對面的車輛相遇時,為了避免雙方車燈的眩目,司機都關閉大燈,只開小燈,放慢車速,以免發(fā)生車禍。如果駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩都裝有偏振片,而且規(guī)定它們的偏振方向都沿同一方向并與水平面成45°度角,那么,司機從前窗只能看到自己的車燈發(fā)出的光,而看不到對面車燈的光,這樣,汽車在夜間行駛時,既不用熄燈,也不用減速,可以保證安全行車。另外,在陽光充足的白天駕駛汽車,從路面或周圍建筑物的玻璃上反射過來的耀眼的陽光,常會使眼睛睜不開。由于光是橫波,所以這些強烈的來自上空的散射光基本上是水平方向振動的。因此,只需戴一副只能透射豎直方向偏振光的偏振太陽鏡便可擋住部分散射光。一二特別警示應用偏振光時使用的鏡片叫偏振片。偏振片是由特定的材料制成的,每個偏振片都有一個特定的方向,這個方向叫作“透振方向”,只有沿透振方向振動的光才能通過該偏振片。類型一類型二自然光與偏振光的區(qū)別

【例1】

通過一塊偏振片去觀察電燈、蠟燭、月亮、反光的黑板,當以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振片時,看到的現(xiàn)象有何不同?解析：該題考查自然光和偏振光的區(qū)別。通過一塊偏振片去觀察電燈、蠟燭時,透射光的強度不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化。因為燈光、燭光都是自然光,沿各個方向振動的光的強度相同。因此,當偏振片旋轉(zhuǎn)時,透射出來的光波的振動方向雖然改變了(肉眼對此不能感覺到),但光的強弱沒有改變。月亮、黑板反射的光是偏振光,它們通過偏振片透射過來的光線的強弱會隨偏振片的旋轉(zhuǎn)發(fā)生周期性的變化。答案：見解析類型一類型二題后反思知道自然光和偏振光的區(qū)別。光源發(fā)出的光,沿著各個方向振動的光的強度都相同,叫作自然光。振動方向一定的光叫作偏振光。類型一類型二偏振現(xiàn)象

【例2】

在垂直于太陽光的傳播方向前后放置兩個偏振片P和Q,在Q的后邊放上光屏,以下說法正確的是(

)A.Q不動,旋轉(zhuǎn)偏振片P,屏上光的亮度不變B.Q不動,旋轉(zhuǎn)偏振片P,屏上光的亮度時強時弱C.P不動,旋轉(zhuǎn)偏振片Q,屏上光的亮度不變D.P不動,旋轉(zhuǎn)偏振片Q,屏上光的亮度時強時弱類型一類型二點撥：太陽發(fā)出的光為自然光,經(jīng)過偏振片P后變?yōu)槠窆?屏上光的亮度取決于這兩個偏振片透振方向之間的關系。解析：當Q和P的透振方向平行時,通過Q的光強最大,當Q和P的透振方向垂直時,通過Q的光強最小