2023高中物理光的偏振教案
干涉和衍射是各種波動都具有的現(xiàn)象，無論是縱波還是橫波，都會產(chǎn)生干涉和衍射。接下來是小編為大家整理的2020高中物理光的偏振教案，希望大家喜歡!
2020高中物理光的偏振教案一
一、偏振現(xiàn)象
1.偏振現(xiàn)象
如圖13-6-1所示，機(jī)械波是橫波時，當(dāng)質(zhì)點的振動方向與狹縫平行時，機(jī)械波能透過狹縫傳播(圖甲)，反之，則不能傳播(圖乙).
對縱波而言，不管什么情況，縱波總能透過狹縫而傳播(圖丙).
圖13-6-1
學(xué)法一得 橫波只沿著某一個特定的方向振動，稱為波的偏振.只有橫波才有偏振現(xiàn)象，而縱波沒有偏振現(xiàn)象.所以，光是一種橫波.
2.自然光和偏振光
(1)自然光
從普通光源直接發(fā)出的天然光是無數(shù)偏振光的無規(guī)則集合，所以直接觀察時不能發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)偏于哪一個方向，這種沿著各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同的光叫自然光.
如圖13-6-2所示，普通光源S發(fā)出的光經(jīng)過偏振片時，后面的光屏是明亮的，說明光透過了偏振片;若轉(zhuǎn)動偏振片，光屏上亮度不變，說明透過光的強(qiáng)度不變，由此可知，自然光沿著各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同.
圖13-6-2
聯(lián)想發(fā)散 偏振片是由特殊材料制成的，其“狹縫”用肉眼不能看見，它只允許振動方向與“狹縫”平行的光波通過.
深化升華 通過偏振片后，自然光就變成了偏振光.
(2)偏振光
只有一個振動方向的光叫偏振光.如經(jīng)過偏振片后的自然光.若偏振光再經(jīng)過一個偏振片后，情況會怎樣呢?如圖13-6-3所示，當(dāng)兩偏振片的“狹縫”平行時，光屏上仍有亮光.當(dāng)兩偏振片的“狹縫”相互垂直時，透射光的強(qiáng)度幾乎為零，光屏上是暗的，如圖13-6-4所示.
圖13-6-3
圖13-6-4
深化升華 光的偏振現(xiàn)象并不罕見.除了從光源(如太陽、電燈等)直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光，都是偏振光.
(3)偏振光的另一種產(chǎn)生方式
自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上，如果光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°時，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直(如圖13-6-5).
圖13-6-5
二、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用
1.光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用.如在拍攝日落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里陳列物的照片時，由于水面或玻璃表面的反射光的干擾，常使景象不清楚，如果在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景象清晰.
2.夜晚行車時，對方照射過來的光很強(qiáng)，若加一個偏振片，可減弱對眼睛的照射.
3.立體電影也是利用了光的偏振原理.
典題·熱題
知識點一 偏振和偏振光
例1 有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中，正確的有( )
A.只有電磁波才能發(fā)生偏振，機(jī)械波不能發(fā)生偏振
B.只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振
C.自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆?/p>
2020高中物理光的偏振教案二
《光的偏振》教學(xué)設(shè)計
單靠“死”記還不行，還得“活”用，姑且稱之為“先死后活”吧。讓學(xué)生把一周看到或聽到的新鮮事記下來，摒棄那些假話套話空話，寫出自己的真情實感，篇幅可長可短，并要求運用積累的成語、名言警句等，定期檢查點評，選擇優(yōu)秀篇目在班里朗讀或展出。這樣，即鞏固了所學(xué)的材料，又鍛煉了學(xué)生的寫作能力，同時還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、思維能力等等，達(dá)到“一石多鳥”的效果。 浙江省富陽市二中 方霞
一般說來，“教師”概念之形成經(jīng)歷了十分漫長的歷史。楊士勛(唐初學(xué)者，四門博士)《春秋谷梁傳疏》曰：“師者教人以不及，故謂師為師資也”。這兒的“師資”，其實就是先秦而后歷代對教師的別稱之一?！俄n非子》也有云：“今有不才之子……師長教之弗為變”其“師長”當(dāng)然也指教師。這兒的“師資”和“師長”可稱為“教師”概念的雛形，但仍說不上是名副其實的“教師”，因為“教師”必須要有明確的傳授知識的對象和本身明確的職責(zé)。 一、新課引入
“教書先生”恐怕是市井百姓最為熟悉的一種稱呼，從最初的門館、私塾到晚清的學(xué)堂，“教書先生”那一行當(dāng)怎么說也算是讓國人景仰甚或敬畏的一種社會職業(yè)。只是更早的“先生”概念并非源于教書，最初出現(xiàn)的“先生”一詞也并非有傳授知識那般的含義?！睹献印分械摹跋壬螢槌龃搜砸?”;《論語》中的“有酒食，先生饌”;《國策》中的“先生坐，何至于此?”等等，均指“先生”為父兄或有學(xué)問、有德行的長輩。其實《國策》中本身就有“先生長者，有德之稱”的說法?？梢姟跋壬敝夥钦嬲摹敖處煛敝?，倒是與當(dāng)今“先生”的稱呼更接近。看來，“先生”之本源含義在于禮貌和尊稱，并非具學(xué)問者的專稱。稱“老師”為“先生”的記載，首見于《禮記?曲禮》，有“從于先生，不越禮而與人言”，其中之“先生”意為“年長、資深之傳授知識者”，與教師、老師之意基本一致?！ 嶒炑菔荆航處煂⒁粔K偏振片在筆記本電腦前轉(zhuǎn)動，請學(xué)生觀察屏幕的變化情況。
語文課本中的文章都是精選的比較優(yōu)秀的文章，還有不少名家名篇。如果有選擇循序漸進(jìn)地讓學(xué)生背誦一些優(yōu)秀篇目、精彩段落，對提高學(xué)生的水平會大有裨益?，F(xiàn)在，不少語文教師在分析課文時，把文章解體的支離破碎，總在文章的技巧方面下功夫。結(jié)果教師費勁，學(xué)生頭疼。分析完之后，學(xué)生收效甚微，沒過幾天便忘的一干二凈。造成這種事倍功半的尷尬局面的關(guān)鍵就是對文章讀的不熟。常言道“書讀百遍，其義自見”，如果有目的、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)閱讀課文，或細(xì)讀、默讀、跳讀，或聽讀、范讀、輪讀、分角色朗讀，學(xué)生便可以在讀中自然領(lǐng)悟文章的思想內(nèi)容和寫作技巧，可以在讀中自然加強(qiáng)語感，增強(qiáng)語言的感受力。久而久之，這種思想內(nèi)容、寫作技巧和語感就會自然滲透到學(xué)生的語言意識之中，就會在寫作中自覺不自覺地加以運用、創(chuàng)造和發(fā)展。 電腦屏幕隨著偏振片的轉(zhuǎn)動，發(fā)生明顯的明暗的變化。如圖1所示。學(xué)生觀察到這一奇妙的現(xiàn)象時，都不由地發(fā)出驚嘆聲，不禁問道：為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象呢?學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性被充分調(diào)動起來。
觀察內(nèi)容的選擇，我本著先靜后動，由近及遠(yuǎn)的原則，有目的、有計劃的先安排與幼兒生活接近的，能理解的觀察內(nèi)容。隨機(jī)觀察也是不可少的，是相當(dāng)有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛蟲等，孩子一邊觀察，一邊提問，興趣很濃。我提供的觀察對象，注意形象逼真，色彩鮮明，大小適中，引導(dǎo)幼兒多角度多層面地進(jìn)行觀察，保證每個幼兒看得到，看得清?？吹们宀拍苷f得正確。在觀察過程中指導(dǎo)。我注意幫助幼兒學(xué)習(xí)正確的觀察方法，即按順序觀察和抓住事物的不同特征重點觀察，觀察與說話相結(jié)合，在觀察中積累詞匯，理解詞匯，如一次我抓住時機(jī)，引導(dǎo)幼兒觀察雷雨，雷雨前天空急劇變化，烏云密布，我問幼兒烏云是什么樣子的，有的孩子說：烏云像大海的波浪。有的孩子說“烏云跑得飛快?！蔽壹右钥隙ㄕf“這是烏云滾滾?！碑?dāng)幼兒看到閃電時，我告訴他“這叫電光閃閃?！苯又變郝牭嚼茁曮@叫起來，我抓住時機(jī)說：“這就是雷聲隆隆。”一會兒下起了大雨，我問：“雨下得怎樣?”幼兒說大極了，我就舀一盆水往下一倒，作比較觀察，讓幼兒掌握“傾盆大雨”這個詞。雨后，我又帶幼兒觀察晴朗的天空，朗誦自編的一首兒歌：“藍(lán)天高，白云飄，鳥兒飛，樹兒搖，太陽公公咪咪笑。”這樣抓住特征見景生情，幼兒不僅印象深刻，對雷雨前后氣象變化的詞語學(xué)得快，記得牢，而且會應(yīng)用。我還在觀察的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)幼兒聯(lián)想，讓他們與以往學(xué)的詞語、生活經(jīng)驗聯(lián)系起來，在發(fā)展想象力中發(fā)展語言。如啄木鳥的嘴是長長的，尖尖的，硬硬的，像醫(yī)生用的手術(shù)刀―樣，給大樹開刀治病。通過聯(lián)想，幼兒能夠生動形象地描述觀察對象。 圖1
教師告訴學(xué)生手中的這片圓形薄片叫偏振片，這種現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象。為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢，這是本堂課要解決的重要內(nèi)容之一，希望大家在觀察接下來的實驗現(xiàn)象和現(xiàn)象分析后都能知道其中的原因。
二、實驗過程、現(xiàn)象解釋
波有橫波和縱波之分，光是橫波還是縱波，是否所有的波都有偏振現(xiàn)象，日常生活中有哪些常見的偏振現(xiàn)象，對我們的生活有些什么樣的影響，我們一起來學(xué)習(xí)和探討。
為了更好的理解和解釋光的偏振現(xiàn)象，我們從直觀、具體的機(jī)械波的分析入手。
(一)機(jī)械波的偏振實驗演示
實驗1：取一軟繩和中間有一“狹縫”的硬紙板，使軟繩從“狹縫”中穿過，請兩位同學(xué)分別控制繩的兩端，其中一端固定不動，另一端的同學(xué)上下抖動，形成一列繩波。調(diào)節(jié)狹縫的方向，第一次與繩波的振動方向相同，第二次與繩波的振動方向垂直，觀察繩波經(jīng)過狹縫后的現(xiàn)象。
現(xiàn)象：繩波的振動方向與狹縫的方向平行時，傳播情況正常;振動方向與狹縫方向垂直時，繩波經(jīng)過狹縫后消失?，F(xiàn)象如圖2所示。
圖2
實驗2：用一彈簧經(jīng)過“狹縫”，輕撥彈簧，形成一列彈簧波。旋轉(zhuǎn)狹縫方向，觀察彈簧波的情況。
現(xiàn)象：無論“狹縫”如何，彈簧波均正常傳播，如圖3所示。
圖3
結(jié)論：橫波的振動方向與狹縫方向垂直時，波的傳遞受到影響，這種現(xiàn)象就是偏振現(xiàn)象，偏振是橫波特有的現(xiàn)象。
光波是橫波還是縱波，也可用類似的方法檢驗。
實驗3：利用偏振片檢驗自然光是橫波還是縱波。
偏振片介紹：偏振片由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做“透振方向”。偏振片對光波的作用就象“狹縫”對機(jī)械波的作用一樣。
偏振光介紹：只沿著某個特定方向振動的光。
自然光介紹：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同。如圖4所示。
圖4
重復(fù)實驗1的演示實驗，再次觀察實驗現(xiàn)象。
電腦屏幕本質(zhì)上是一片偏振片，圓形薄片是另一片偏振片，當(dāng)光束通過第一片偏振片P(起偏器)之后(如圖5所示)，旋轉(zhuǎn)第二塊偏振片Q(檢偏器)，可以看見光斑亮度周期性變化。當(dāng)兩個偏振片平行時，透光最強(qiáng)。當(dāng)兩個偏振片垂直時，透光最弱。如圖5所示。
圖5
通過分析，請學(xué)生嘗試類比機(jī)械波的偏振來解釋上面的實驗現(xiàn)象。
當(dāng)激光通過第一片偏振片P后，相當(dāng)于被“狹縫”卡了一下，只有振動方向跟“狹縫”方向平行的光才能通過，激光通過偏振片P(起偏器)后雖然變成了偏振光，但由于沿各個方向的振動情況相同，無論偏振片透振方向如何，都會有相同強(qiáng)度的光透射過來，再通過第二塊偏振片Q(檢偏器)時就不同了。無論旋轉(zhuǎn)哪塊偏振片，當(dāng)兩塊偏振片透振方向相同時，透射光最強(qiáng)，當(dāng)兩偏振片透振方向垂直時，透射光完全消失，最弱。
上面的實驗表明，光是一種橫波。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。
2020高中物理光的偏振教案三
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識與技能
1.通過實驗，認(rèn)識振動中的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波有偏振現(xiàn)象。
2.了解偏振光和自然光的區(qū)別，從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。
3.了解日常見到的光多數(shù)是偏振光，了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用。
(二)過程與方法
1.通過機(jī)械波的偏振實驗和光的偏振實驗掌握類比研究物理問題的方法。
2.通過對光的偏振應(yīng)用的學(xué)習(xí)，提高應(yīng)用知識解決實際問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過課外活動觀察光的偏振現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際學(xué)習(xí)物理的觀念和習(xí)慣。
【教學(xué)重點】
光的偏振實驗的觀察和分析。
【教學(xué)難點】
光振動與自然光和偏振光的聯(lián)系。
通過實驗現(xiàn)象使學(xué)生認(rèn)清機(jī)械波中橫波的偏振現(xiàn)象，再通過機(jī)械波與光波的類比，實現(xiàn)輕松過渡，形成概念明確規(guī)律，并在應(yīng)用中深化知識的理解。
【教學(xué)用具】
柔軟的長繩一根，帶有狹縫的木板兩塊，細(xì)軟的彈簧一根，電氣石晶體薄片或人造偏振片兩片，投影儀
【教學(xué)過程】
(一)引入新課
(復(fù)習(xí)橫波和縱波的概念)
師：請同學(xué)們回憶一下機(jī)械波一節(jié)內(nèi)容，舉例說說什么是橫波?什么是縱波?
生：振動方向和傳播方向垂直的波叫橫波，抖動水平軟繩時產(chǎn)生的波就是橫波，振動方向和傳播方向一致的波叫縱波，像水平懸掛的彈簧一端振動時形成的沿彈簧傳播的波。
師：通過前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道光具有波動性，那么光波究竟是橫波還是縱波呢?
這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的偏振現(xiàn)象，可以說明光是橫波。
(二)進(jìn)行新課
1.偏振現(xiàn)象
師：我們先通過一個實驗來看看怎么判斷一種波是橫波還是縱波。
[演示一]
介紹課本圖13.6-1裝置，教師演示，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察波傳到狹縫時的情況，看波能否通過狹縫傳到木板的另一側(cè)。
師：請一位同學(xué)來表述一下看到的現(xiàn)象。
生：對繩上形成的橫波，當(dāng)狹縫與振動方向一致時，波不受阻礙，能通過狹縫，而當(dāng)狹縫與振動方向垂直時，波被狹縫擋住，不能通過狹縫傳到木板另一端，對彈簧上形成的縱波，無論狹縫怎樣放置，彈簧上疏密相間的波均能順利通過狹縫傳播到木板另一側(cè)。
師：表達(dá)得不錯，還有同學(xué)要補(bǔ)充嗎?
生：在繩上橫波傳播過程中，當(dāng)狹縫既不與振動方向平行也不與振動方向垂直時，有部分振動能通過狹縫。
師：很好。橫波的這種現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象，大家看到，縱波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象，根據(jù)是否能發(fā)生偏振，我們可以判斷一個機(jī)械波是橫波還是縱波。雖然這種方法對判斷機(jī)械波并非必要，但我們可以借助這種方法來判斷光波是橫波還是縱波。
[演示二]
(教師介紹裝置，強(qiáng)調(diào)起偏器P和檢偏器Q的作用，演示同時引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察隨著檢偏器Q的轉(zhuǎn)動屏上光照強(qiáng)度的變化)
師：請大家看這個薄片，它在我們這個演示實驗中的作用與前面的帶有狹縫的木板類似，它上面有一個特殊的方向稱透振方向，只有振動方向與透振方向平行的光波才能透過偏振片，下面請大家認(rèn)真觀察。
[現(xiàn)象1]用一個起偏器觀察自然光，偏振片是透明的，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)P時，透射光強(qiáng)度不變。[投影]
師：同學(xué)們能由此得到什么結(jié)論嗎?
生：光是縱波。
師：怎么得到這個結(jié)論的呢?
生：與前面縱波實驗類比得到的。
師：大家有沒有考慮過假如波是橫波而且沿各個方向都有振動的情況呢?
(學(xué)生默然，教師繼續(xù)演示)
[現(xiàn)象2]加上檢偏器Q，當(dāng)Q的透振方向與P的透振方向一致時，透射光強(qiáng)度最大。[投影]
[現(xiàn)象3]以光傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)時，透射光強(qiáng)度減弱。當(dāng)Q與P透振方向垂直時，屏上最暗，光強(qiáng)幾乎為零。[投影]
師：現(xiàn)在大家能判斷光是橫波還是縱波了嗎?
生：能，是橫波。
師：那現(xiàn)象1是怎么回事呢?原來，我們這里用的太陽光源包含了垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且各個方向振動的光波強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光。通過起偏器后，這種光就只能沿著一個特定方向振動，這種光叫做偏振光。橫波只沿著某一個特定方向振動，稱為波的偏振。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。
師：哪位同學(xué)能來解釋剛才我們看到的三個現(xiàn)象呢?
(學(xué)生基本上能根據(jù)與機(jī)械波類比解釋實驗現(xiàn)象，并明確光是一種橫波。)
師：其實，除了從太陽、電燈這樣一些從光源直接發(fā)出的光外，通?？吹降慕^大部分光都是偏振光，請大家看課本圖13.6-4，在這里反射光和折射光都是偏振光，且兩者偏振方向相互垂直。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材70頁有關(guān)內(nèi)容。了解光的偏振現(xiàn)象是一種常見現(xiàn)象，只是我們不能用肉眼直接察覺罷了。
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