人教版 (2019)选择性必修 第一册光的偏振激光表格教案

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册光的偏振激光表格教案，共5页。
课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
秋季
课题
光的偏振 激光
教科书
书 名：选择性必修 第一册 教材
出版社：人民教育出版社 出版日期：2020年5月
教学目标
1.观察光的偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道只有横波才能产生偏振现象，进一步加深对光的波动性的认识，丰富物质观。
2.通过实验，体会自然光和偏振光的特点。
3.了解偏振现象在生产生活中的应用，通过偏振滤光片和立体电影，体会偏振现象的应用，激发学习兴趣。
4.通过实验，了解激光的特性。能联系实际，主动了解激光技术在生产生活中的应用，从而提高学习物理的兴趣，增强社会责任感。
教学内容
教学重点：
理解光的偏振现象，知道激光的应用。
教学难点：
理解光是横波。
教学过程
（一）情景导入：会穿墙的球——光的魔术
知识回顾，引出设问。
哪些现象反映光是一种波？
机械波可以分为横波和纵波，光是横波还是纵波？
横波与纵波的区别是什么？
（二）探究新知
1.偏振
分析狭缝对不同机械波的影响

狭缝的方向影响横波的传播 纵波可以穿过不同方向的狭缝
偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同的现象。
偏振现象是横波特有的现象，可以利用是否具有偏振现象判断一列波是横波还是纵波。
2.光的偏振
（1）是否可以利用偏振现象来研究光是横波还是纵波呢？
偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“ 透振方向”。
偏振片并没有狭缝存在，但偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样。
（2）观察光的偏振实验，记录实验现象
当只有一块偏振片时，透射光比不放偏振片时要弱一些，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。
（3）对实验现象的解释
自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。这种光叫自然光。
如图，自然光通过偏振片后变成偏振光，后面的屏是明亮的，转动偏振片时，偏振光的振动方向随之变化，但屏上亮度不变。
光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动。这种光叫做偏振光。自然光通过偏振片后变成偏振光。
如图，偏振光经过偏振片Q时，若光的振动方向与偏振片的“透振方向”平行，屏是亮的；若光的振动方向与偏振片的“透振方向”垂直，屏是暗的。
（注1：如果光是纵波会不会发生这种现象）
（注2：屏幕上是亮的时，不是像狭缝一样的亮线）
（4）自然光与偏振光
太阳、日光灯、发光二极管等普通光源发出的光属于自然光
观察偏振片对太阳光影响的实验，体会太阳光也是自然光。
偏振光并不罕见。除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。
以光的传播方向为轴旋转一个偏振片对着液晶显示屏发出的光进行观察，通过透射光强度变化认识液晶显示屏发出的光是偏振光。
自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光（如图所示），入射角变化时偏振的程度也有变化。
3.偏振现象的应用
（1）摄影技术中的应用
实验展示：由于水或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰。
（相机的偏振滤光片能减弱水或玻璃表面反射光的影响）
（2）立体电影也是利用了光的偏振原理。
动手做实验。（两偏振片看图片）
（3）创意玩具--引入实验的解释

4.激光的特点及其应用
普通的光源，如白炽灯，灯丝中的原子在什么时候发光、在哪个方向偏振，完全是随机的，发出的光传播方向各异，频率也不一定相同，这导致不同原子发出的光没有确定的相位差。因此，普通光源发出的自然光是许多频率、相位、偏振以及传播方向各不相同的光的杂乱无章的混合。这导致两个独立的普通光源发出的光不会发生干涉。
1960年，美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波，这就是激光。
实验展示激光的特点
光纤通讯、激光全息技术
高度的相干性
测距、指向、测速、信息存储和读取
平行度非常好
工业切割、焊接；
医学“光刀”、“焊接”剥落的视网膜
亮度很高
激光的其他应用
此外，激光还是科学研究的有力武器，通过光谱研究了解物质结构、利用激光研究分子的运动和化学反应的过程，利用激光制作光钟，实现对频率和时间的超高精度测量，这是人类能完成的最准确测量之一。激光的用途还有很多，还等着我们去开拓，希望有兴趣的同学课后继续学习、认识它。