2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册5.4 光的偏振 学案

第4节　光的偏振 学案
学习目标：
1.知道偏振现象，知道偏振是横波特有的性质．
2．知道偏振光和自然光，知道哪些光属于偏振光．
3．知道偏振现象的应用．
基础知识：
一、光的偏振
1．偏振现象
(1)偏振：横波只沿着某一个特定的方向振动的现象．
(2)偏振片和透振方向
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．
(3)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，沿着各个方向振动的光波的强度都相同．
(4)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光．
(5)光的偏振现象，表明光是一种横波．
(6)起偏器和检偏器
用于获得偏振光的偏振片叫起偏器，用于检查通过起偏器的光是不是偏振光的偏振片叫检偏器．
2．光的偏振
偏振现象 只有沿偏振片的“透振方向”振动的光波才能通过偏振片
结论 偏振现象表明，光是一种横波
偏振光 的形成 (1)自然光通过偏振片后，得到偏振光 (2)自然光在介质表面反射时，反射光和折射光都是偏振光
2．偏振现象的应用
由于水或玻璃表面的反射光的干扰，常使景象不清楚，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象清晰．
偏振现象的主要应用有偏振镜、立体电影、地震预报等．
重难点理解：
自然光和偏振光的比较
1．振动方向比较
自然光在垂直于光的传播方向的平面内，沿所有方向振动；偏振光在垂直于光的传播方向的平面内，沿某一特定的方向振动．
2．经过偏振片时的现象比较
(1)如图甲所示，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．
(2)如图乙、丙所示，偏振光经过偏振片时，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；若既不平行也不垂直，屏的亮度介于两者之间，随着振动方向与透振方向的夹角变大，亮度逐渐变暗．
典例1、在拍摄日落水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(　　)
A．减弱反射光，从而使景物的像清晰
B．增强反射光，从而使景物的像清晰
C．增强透射光，从而使景物的像清晰
D．减弱透射光，从而使景物的像清晰
【解析】　反射光为偏振光，当照相机镜头前装一个偏振片时，调整偏振片的方向可减弱进入镜头的反射光，从而使景物的像清晰，故A正确．反射光为偏振光，平时我们看到的光，除直接从光源射出来的以外绝大部分都是偏振光．【答案】　A
典例2、(多选)在垂直于太阳光的传播方向上前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏(图中未画出)，如图所示，则下列说法正确的是(　　)
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
[解析]　P是偏振片，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．[答案]　BD
巩固练习：
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
2．在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(　　)
A．减弱反射光，从而使景物的像清晰
B．增强反射光，从而使景物的像清晰
C．增强透射光，从而使景物的像清晰
D．减弱透射光，从而使景物的像清晰
3． (2020·山东日照高三模拟)夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，以下措施中可行的是(　　)
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
参考答案：
1. D． 2. A．
3. D．