人教版2-3?第三章? 第4节?光的偏振
一、教学目标?
1.?知识与能力?
1)了解光的偏振现象;?
2)通过光的偏振现象了解光是横波;?
3)了解偏振光和自然光的区别;?
4)了解光的偏振现象在生活、生产中的一些应用。?
2.?过程与方法?
学会从物理现象分析推导光的偏振及适用条件的研究方法。?
3.?情感态度与价值观?
体会科学探究中的光的偏振思想,领悟实际问题中光的衍射现象,形成科学价值观。?
二、教学重难点?
???通过实验知道光的偏振现象发生的条件,确定光是横波;
知道光的偏振在生产、生活中的应用。?
三、教学过程?
环节一、新课引入?
通过前几节课的学习,我们知道光具有波动性,那么光波究竟是横波还是纵波呢?本节课我们就来学习——第四节:光的偏振。?
本节课将采用微视频让大家认识物理规律,视频来源于抖音微视频。
环节二、规律探究?
一、偏振现象?
波有横波和纵波之分,光是横波还是纵波,是否所有的波都有偏振现象,日常生活中有哪些常见的偏振现象,对我们的生活有些什么样的影响,我们一起来学习和探讨。为了更好的理解和解释光的偏振现象,我们从直观、具体的机械波的分析入手。?
1、利用flash课件进行机械波的偏振实验演示?
取一软绳和中间有一“狭缝”的硬纸板,使软绳从“狭缝”中穿过,调节狭缝的方向,第一次与绳波的振动方向相同,第二次与绳波的振动方向垂直,观察绳波经过狭缝后的现象。
现象:绳波的振动方向与狭缝的方向平行时,传播情况正常;振动方向与狭缝方向垂直时,绳波经过狭缝后消失。
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结论:横波的振动方向与狭缝方向垂直时,波的传递受到影响,这种现象就是偏振现象,偏振是横波特有的现象。?
2、介绍偏振片:由特殊的材料制成,它上面有一个特殊的方向(透振方向)。只有振动方向与透振方向平行的光能够完全通过偏振片。振动方向与透振方向不垂直的光可以部分通过,振动方向与透振方向垂直的光,完全不能通过。?
二、光的偏振?
1、播放实验视频:?
实验1:让太阳光或灯光通过偏振片P,在P的另一侧进行观察透射光的强度。旋转偏振片,观察透射光的强度是否变化。
现象:可以看到偏振片是透明的。以光的传播方向为轴旋转偏振片?P,透射光强度不变;?
实验2:偏振片P的后面再放一个偏振片Q,观察通过两个偏振片的透射光。什么时候最亮?什么时候最暗??
现象:当Q和P的透振方向平行时,透射光强度最大,但是,比通过一块偏振片时要弱。当Q和P的透振方向垂直时,透射光强度最弱,几乎为零。?实验现象分析:?
由于偏振片具有这样的性质:由特殊的材料制成,它上面有一个特殊的方向(透振方向)。只有振动方向与透振方向平行的光能够完全通过偏振片。振动方向与透振方向不垂直的光可以部分通过,振动方向与透振方向垂直的光,完全不能通过。
2.自然光:在沿着光的传播方向上有沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光的强度都相同。这种光叫做自然光。?
3.偏振光:自然光通过偏振片后,出现只沿着某一特定方向振动的光,这种光称为偏振光。
?4.光的偏振:偏振光只能通过透振方向与其振动方向不垂直的偏振片,不能通过透振方向与其振动方向垂直的偏振片,这种现象称为光波的偏振现象。
5.光是一种横波。光波的电场强度矢量E称为光振动。光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E所引起的。?
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三、偏振现象的应用?
1、3D电影?
观看视频:《3D电影的原理》?
观看“3D”电影时观众佩带的“3D”眼镜是专门设计和制造了适合于观看柱面电影的柱面偏振光眼镜(即“立体眼镜”)。使观众看到的影片左眼和右眼的图像不同,这样反映到人脑中的影像就是3D影像,从而创造置身其中的立体视觉空间。?
2、相机的偏振镜?
教师展示一组图片,同时告诉学生这组图片是用同一相机拍摄而得,区别在于拍摄后一图片时在镜头上多加偏振片。?
观看视频:《相机的偏振镜》?
光的偏振现象并不罕见。除了从太阳、电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。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,入射角发生变化时,偏振的程度也发生变化。因此当我们直接观察、拍摄橱窗、水中的物体时,有些时候会图象不清、非常模糊,这些都是“光的偏振”惹的祸,只有合理地利用偏振片,我们才能看到清晰的影象。?
3、车灯玻璃和挡风玻璃?
通过图片介绍车灯车灯的巧妙设计,讲解光的偏振在汽车车灯上的巧妙应用
4、偏振现象的应用:液晶显示?
液晶显示器就是利用这一特性,在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶,利用电场控制液晶的转动.不同的电场大小就会形成不同的灰阶亮度。
第三章?第4节?光的偏振