高中物理 第十三章 光 6 光的偏振学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

6光的偏振课堂探究一、自然光与偏振光的比较自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从普通光源发出的光自然光通过起偏振器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光波的强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向(与起偏振器透振方向一致)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光和折射光，尤其是二者互相垂直时，都是典型的偏振光。二、偏振光的应用1．观看立体电影双眼视差：左右两只眼睛看外界图像时的差别叫做双眼视差。在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。为此，在放映时，有两个放像机，每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振方向与左面放像机上的偏振方向相同，右眼偏振片的偏振方向与右面放像机上的偏振方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观看，在人的脑海中就形成立体化的影像了。2．汽车车灯汽车在夜间公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如果驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振方向都沿同一方向并与水平面成45°度角，那么，司机从前窗只能看到自己的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，既不用熄灯，也不用减速，可以保证安全行车。另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。因此，只需戴一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分散射光。应用偏振光时使用的镜片叫偏振片。偏振片是由特定的材料制成的，每个偏振片都有一个特定的方向，这个方向叫做“透振方向”，只有沿透振方向振动的光才能通过该偏振片。类型一自然光与偏振光的区别【例1】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：该题考查自然光和偏振光的区别。通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强度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(肉眼对此不能感觉到)，1但光的强弱没有改变。月亮、黑板反射的光是偏振光，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。答案：见解析题后反思：知道自然光和偏振光的区别。光源发出的光，沿着各个方向振动的光的强度都相同，叫做自然光。振动方向一定的光叫做偏振光。类型二偏振现象【例2】在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，以下说法中正确的是()。A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱解析：当Q和P的透振方向平行时，通过Q的光强最大，当Q和P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论是旋转P还是旋转Q，屏上得到的光都是时强时弱的。答案：BD题后反思：P是起偏振器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的方向与P的透振方向一致，Q是检偏振器，用于偏振光的检验。2