鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 光的偏振集体备课课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 光的偏振集体备课课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了起偏器P，检偏器Q，偏振片，起偏器，检偏器等内容，欢迎下载使用。

光的干涉和衍射现象都清楚地表明光是一种波光波是横波还是纵波呢?本节我们将学习光的偏振现象
实验一:横波的偏振现象如图所示，将细绳穿过一块纸板，固定细绳的一端，手持另一端上下振动，形成绳波。
当纸板的狭缝与绳波质点的振动方向一致时，绳波不受阻碍地向前传播。但当纸板的狭缝与绳波质点的振动方向垂直时，绳波受阻碍而不能通过狭缝。
这种现象只有横波才会出现。若将绳换成弹并让其一端振动形成纵波，由于弹簧中质点振动的方向与传播方向在一条直线上，不论狭缝的方向如何，纵波都能向前传播。
横波的振动方向垂直于波的传播方向，振动方向与传播方向构成一个平面(振动面)，横波还存在各种可能的振动面，如形成绳波的波源振动方向不同，形成波的振动面可能竖直、水平、倾斜。如果横波只沿着某一特定的方向振动，就会出现波的偏振，这是只有横波才有的特性。
因为纵波的振动方向与传播方向始终在同一直线上，所以纵波不会出现偏振现象。光能否产生偏振现象呢?
光的偏振实验如图5-26所示，透过两块偏振片 P、Q观察日光或灯光。保持P不动，旋转 Q，观察光强的变化
2.什么是光的偏振现象?实验二:让光源的光通过一片偏振片 (※)现象:偏振片无论如何转动,光线不会发生变化结论:在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任意方向振动的强度相同.
实验三:让光源的光通过用两片偏振片(起振器,检偏器)偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
演示实验（2）：偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
两偏振片的偏振化方向相互垂直 光强为零
3.什么是自然光?自然光与偏振光的区别?自然光:由光源(太阳、电灯等）直接发光而来。特点：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且各振动方向的光强相等。
偏振光:在垂直于传播方向的平面内，只沿某 一个方向振动的光。反射光都是偏振光。
自然光通过偏振片后变为(线)偏振光
利用偏振片检验光线的偏振化程度
5.光的偏振现象的应用?拍摄水下的景物或玻璃展览橱窗中的成例品的照片(在照相机的镜头上加虑光片)
该现象与图 5-25 中绳波通过狭缝的现象十分相似。偏振片是只让某一方向振动的光通过的一种光学元件。通常把这个透光方向称为偏振片的透振方向。
偏振片的作用类似于图 5-25 中的狭缝。该现象表明，光是一种横波。
任何普通光源都是由大量原子、分子组成的，它们发出的光就是这些原子、分子发光的总和。就单个原子的发光来说，它在各个瞬间所发光波的振动方向时刻在变化着。
而普通光源中的大量原子发光时又是互不相关的，从总体上来说，在垂直于传播方向的平面内，光波可沿任何方向振动，光振动在平面内的分布是大致均匀的，这样的光称为自然光(图 5-27)。
自然光通过偏振片后，只有振动方向与透振方向一致的那些光波才能完全通过，而振动方向与透振方向垂直的光波则完全不能通过。因此，让自然光通过偏振片，就能获得偏振光。这种光的振动方向与透振方向平行，也称为线偏振光。用于获得偏振光的偏振片称为起偏器。
为了检查通过起偏器的光是不是偏振光，可在起偏器后面再放一个偏振片，这个偏振片称为检偏器。如图 5-28 所示，
当起偏器与检偏器的透振方向互相平行和互相垂直时，偏振光能完全通过和完全不能通过的情况。如果我们将起偏器固定，将检器逐渐旋转 90°，就可看到所透过的光的强度也随之发生变化。
自然界中的起偏器在自然界中，存在着各种各样的天然反射镜起偏器，如江河或海洋的水面、皮革、鱼鳞、毛发等。自然光经过水面的反射后能产生偏振光。太阳光经过行星表面反射后如果变成了偏振光，就说明这个行星表面可能有水或其他光滑物质覆盖。
根据这一原理，天文学家利用偏振光技术还探得土星光环有冰晶等物质。
光弹效应测量应力场分布：主要用来测量建筑构件、机械零部件在工作状态下内部的应力分布及其变化。如果看过立体电影，你就会知道立体电影中的人好像就在我们身边，电影中的飞机好像向着我们呼啸而来。
为什么会有这样神奇的效果呢?奥秘就在我们看电影时戴的那副眼镜上。这类眼镜通常是偏振镜，
通过偏振镜的光是偏振光。立体电影是用两个镜头从如人眼那样的两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成两组电影胶片;通过两架放映机将两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。
这时，如果用眼睛直接观看，看到的画面是不清晰的。如果在每架放映机前装一块偏振片，从两架放映机射出的光通过偏振片后，就成了偏振光。由于这两架放映机前的偏振片的透振方向互相垂直，产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。
观众戴上偏振镜观看电影时，每只眼睛只看到相应的偏振光图像，这样就会产生立体感。这就是立体电影的原理。
反射光存在大量的振光，使用偏振镜可减少反射光的干扰。
因为水面反射光的干扰，用普通的照相机镜头不容易清晰地拍出水中的鱼。
人们发现，当偏振光通过受力的塑料或玻璃时，振方向会发生变化，这一现象可帮助我们检查力的分布情况。
电光效应：可作为高速开关，如高速摄影、光速测量中的光切割器等。近年来则更多地用作脉冲激光器的开关。
3、生物的生理机能与偏振光人的眼睛对光的偏振状态是不能分辨的，但某些昆虫的眼睛对偏振却很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支复眼、两支复眼，每个复眼包含有6300个小眼，这些小眼能根据太阳的偏光确定太阳的方位，然后以太阳为定向标来判断方向，所以蜜蜂可以准确无误地把它的同类引到它所找到的花丛。
再如在沙漠中，如果不带罗盘，人是会迷路的，但是沙漠中有一种蚂蚁，它能利用天空中的紫外偏光导航，因而不会迷路。
1.将两片偏振片(如看立体电影时用的镜片)叠放在一起，放在报纸或书本上，旋转其中的一片，观察有什么现象发生。你能解释这一现象吗?
2.将两个紧靠在一起的偏振片放在一盏灯的前面，此时没有光通过。如果将其中的一个偏振片逐渐旋转 180°，在旋转过程中，透过偏振片的光A.先增强，然后又减弱到零B.先增强，然后减弱到非零的最小值C.在整个过程中都增强D.先增强，再减弱，然后又增强
3.我们常看到在柏油马路和湖面上反射的耀眼的眩光，它会使人的视觉疲劳。戴上一种由偏振片制成的太阳镜，可解决眩光问题。请查阅资料，分析这种太阳镜能解决眩光问题的原理
4.用偏振片观察各种光的偏振情况，特别是蔚蓝色的天空、水面和玻璃面的反射光、桌面的反射光，验证有关偏振光的结论，并写一篇相关的观察日记。