鲁科版选修34 光的偏振 第1课时 学案.docx

6 光的偏振知识梳理1.在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向_；在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向_.不同的横波，振动方向_.2.光的偏振：（1）偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其光振动方向只沿着偏振片的_方向，这种现象就叫做光的_，这样的光叫做_.（2）自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿方向振动的光，而且沿各个方向_振动的光波强度都_，这样的光叫_. 知识导学 学习本节内容后，要对横波、纵波、自然光、偏振光等概念加以区别，知道偏振是横波所特有的性质，会使用偏振片，能对自然光和偏振光通过偏振片后的情况进行合理的分析，注意光的偏振的证据是本节知识的核心，对光的偏振的应用要理解应用的原理和结果.疑难突破 判断光波是横波还是纵波 剖析：（1）偏振片：它上面有一个特殊的方向，只有振动方向与这个方向平行，光波才能透过，它的作用相当于机械波传播通过的缝，但它不真的是“缝”.（2）如图13-6-1所示，普通光源s发出的光经过偏振片时，后面的光屏是明亮的，说明光透过了偏振片.转动偏振片，光屏上亮度不变，说明透过光的强度不变.图13-6-1 如经过偏振片后的光，再经过一个偏振片后，情况会怎样呢？如图13-6-2所示，当两偏振片的“狭缝”平行时，光屏上仍有亮光.当两偏振片的“狭缝”相互垂直时，透射光的强度几乎为零，光屏上是暗的，如图13-6-3所示.图13-6-2图13-6-3如果光波是纵波，不可能出现以上实验现象，这说明光是一种横波.典题精讲【例1】关于自然光和偏振光，下列观点正确的是（ )a.自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能b.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光c.自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光d.自然光和偏振光都能使感光底片感光思路解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以a错.光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以b错.光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以错.自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光.答案：黑色陷阱：白色光由七种单色光组成，偏振光是只沿特定方向振动的光.当自然光通过偏振片得到偏振光时，有些同学往往错误地认为只有一种单色光通过偏振片.变式训练：关于自然光和偏振光,以下说法正确的是（ )a.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不同b.偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光c.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光d.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光答案：bd【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思路解析：p是起偏器，它的作用是把太阳光（自然光）转为偏振光，该偏振光的振动方向与p的透振方向一致，所以当q与p的透振方向平行时，通过q的光强最大；当q与p的透振方向垂直时，通过q的光强最小，即无论旋转p或q，屏上的光强都是时强时弱的.答案：bd黑色陷阱：简单认为经过第一块偏振片（起偏器）透过的偏振光，只能通过第二块偏振片（检偏器）才能调节光的强弱，没考虑实质是偏振光的振动方向与偏振片的透振方向是否一致影响光的强度.变式训练：两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯前面，没有光通过，如果将其中一片旋转180，在旋转过程中将会产生哪种现象（ )a.透过偏振片的光强先增强，然后又减小到零b.透过光强先增强，然后减小到非零的最小值c.透过的光强在整个过程中都增强d.透过的光强先增强，再减弱，然后又增强答案：a 问题探究 问题：怎样判定一列波是横波还是纵波？ 导思：设计实验时，首先根据目的确定科学的方法，判定波是横波还是纵波主要是确定振动方向、传播方向及它们间的关系，所以进行对比实验时，要采用控制变量的方法. 其次，想办法把所研究的因素（软绳和弹簧穿过狭缝前后的振动情况及振动方向）显示出来，以便比较. 再次，在本实验中应特别注意题目中判断依据的理解与运用.探究：取一根软绳，一端固定在墙上，让软绳穿过一块带有狭缝的木板.手持另一端上下抖动，分别将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直位置，观察发生的现象.如图13-6-4所示.图13-6-4 如果将这根绳换成软的弹簧，前后推动弹簧，观察发生的现象. 探究结论：对纵波而言，不管什么情况，纵波总能透过狭缝而传播（图13-6-4丙）.横波只沿着某一个特定方向振动. 判断依据：横波的振动方向与传播方向垂直，纵波的振动方向与传播方向相同.横波与纵波的这一区别，对于它们传播过程中穿过狭缝产生不同影响，从而可作为判断横波与纵波的实验依据.课堂练习：1下列关于偏振光的说法中正确的是()a自然光就是偏振光b沿着一个特定方向传播的光叫偏振光c沿着一个特定方向振动的光叫偏振光d单色光就是偏振光答案：c解析：自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同；只有沿着特定方向振动的光才是偏振光。所以选项c正确。2p是一偏振片，p的透振方向(用带箭头的实线表示) 为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射p时能在p的另一侧观察到透射光？()a太阳光b沿竖直方向振动的光c沿水平方向振动的光d沿与竖直方向成45角振动的光答案：abd解析：只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，光都能通过偏振片。太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45角振动的光均能通过偏振片。3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，以下说法正确的是()aq不动，旋转偏振片p，屏上光的亮度不变bq不动，旋转偏振片p，屏上光的亮度时强时弱cp不动，旋转偏振片q，屏上光的亮度不变dp不动，旋转偏振片q，屏上光的亮度时强时弱答案：bd解析：p是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与p的透振方向一致，所以当q与p的透振方向平行时，通过q的光强最大；当q与p的透振方向垂直时，通过q的光强最小，即无论旋转p或q，屏上的光强都是时强时弱。4.如图所示，电灯s发出的光先后经过偏振片a和b，人眼在p处迎着入射光方向，看不到光亮，则()a图中a光为偏振光b图中b光为偏振光c以sp为轴将b转过180后，在p处将看到光亮d以sp为轴将b转过90后，在p处将看到光亮答案：bd解析：自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光，则a错；它通过a偏振片后，即变为偏振光，则b对；设通过a的光沿竖直方向振动，若b偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，则p点无光亮，将b转过180时，p处仍无光亮，即c错；若将b转过90，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光，则偏振光能通过b，即在p处有光亮，d对。5将手电筒射出的光照到平面镜上，发生反射后，再用偏振片观察反射光，发现旋转偏振片时有什么现象？说明什么？答