人教版（2019）选择性必修 第一册 4.6光的偏振 课件（27张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修 第一册 4.6光的偏振 课件（27张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-23 19:55:20 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第十三章 光
第6节 光的偏振
复习：
在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上．在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向，但不同的横波，振动方向可以不同．
例如一列横波沿水平方向传播，质点在竖直平面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振动．
当然，对于一个确定的横波，它的振动方向是确定的．
一、偏振现象
取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波.
现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）．如果狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）．
如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，则无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（如下图）．
机械横波与纵波的区别
机械波穿过狭缝
一、横波与偏振现象
形象说明偏振片的原理
通光方向
腰横别扁担进不了城门
受上面实验的启发，我们可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波
偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片．偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样．
现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的木板，来做光学实验．
当只有一块偏振片时，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.
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.
产生上述现象的原因：
1、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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．这种光叫做自然光 .
光矢量
振动面
v
0
H
E
2、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过．也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动．这种光叫做偏振光．
横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振．只有横波才有偏振现象．
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大．
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零．
所以，光是一种横波．
2、光源直接发出的光------自然光
通常看到的绝大多数光-----偏振光
V
自然光
V
偏振光
光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如太阳、电灯等）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．自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．
i
1
n
2
n
自然光射到两种介质的界面上，如果光入射方向合适，使反射光和折射光垂直。
反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向互相垂直。
3、自然光在反射和折射后成偏振光
光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面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．
二、偏振现象的应用
用偏光镜消除了反射偏振光 使玻璃门内的人物清晰可见
玻璃门表面的反光很强
用偏光镜减弱了反射偏振光
不加偏振片拍摄，橱窗中景物模糊不清
加偏振片拍摄，景物变清晰
a =0或a =1800时, I2=I1光强最强
讨论：
a=900或a=2700时, I=0光强最弱
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、三支单眼、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。
生物的生理机能与偏振光
偏光镜头 立体电影
例 两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180度，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（ ）
A、透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零 B、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最小值 C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强 D、透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强
分析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强度达到最大当其中一个偏振片转动180度的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，选项A正确．
再见
第十三章 光
第6节 光的偏振
复习：
在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上．在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向，但不同的横波，振动方向可以不同．
例如一列横波沿水平方向传播，质点在竖直平面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振动．
当然，对于一个确定的横波，它的振动方向是确定的．
一、偏振现象
取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波.
现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）．如果狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）．
如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，则无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（如下图）．
机械横波与纵波的区别
机械波穿过狭缝
一、横波与偏振现象
形象说明偏振片的原理
通光方向
腰横别扁担进不了城门
受上面实验的启发，我们可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波
偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片．偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样．
现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的木板，来做光学实验．
当只有一块偏振片时，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.
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.
产生上述现象的原因：
1、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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．这种光叫做自然光 .
光矢量
振动面
v
0
H
E
2、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过．也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动．这种光叫做偏振光．
横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振．只有横波才有偏振现象．
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大．
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零．
所以，光是一种横波．
2、光源直接发出的光------自然光
通常看到的绝大多数光-----偏振光
V
自然光
V
偏振光
光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如太阳、电灯等）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．自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．
i
1
n
2
n
自然光射到两种介质的界面上，如果光入射方向合适，使反射光和折射光垂直。
反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向互相垂直。
3、自然光在反射和折射后成偏振光
光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面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．
二、偏振现象的应用
用偏光镜消除了反射偏振光 使玻璃门内的人物清晰可见
玻璃门表面的反光很强
用偏光镜减弱了反射偏振光
不加偏振片拍摄，橱窗中景物模糊不清
加偏振片拍摄，景物变清晰
a =0或a =1800时, I2=I1光强最强
讨论：
a=900或a=2700时, I=0光强最弱
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、三支单眼、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。
生物的生理机能与偏振光
偏光镜头 立体电影
例 两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180度，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（ ）
A、透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零 B、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最小值 C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强 D、透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强
分析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强度达到最大当其中一个偏振片转动180度的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，选项A正确．
再见