人教版高二物理3-4课件 光的偏振

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2.单缝衍射实验如何表明光没有沿直线传播? 答案:当缝比较宽时,光沿直线通过狭缝,在屏上产生一条与缝宽相 当的亮条纹;当缝调到很窄时,尽管亮条纹亮度有所降低,但是宽度反而 增大了,这表明,光没有沿直线传播。 3.日常生活中我们难以观察到光的衍射,而为什么光沿直线传播却 普遍存在? 答案:可见光的波长范围是 4×10-7~7.6×10-7m,由发生明显衍射的条 件可知,障碍物或孔的尺寸都比光的波长大得多,所以光沿直线传播。
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4.常见的衍射图样有哪些? 答案:(1)单缝衍射图样 ①中央条纹最亮,越向两边越暗;条纹间距不等,越靠外,条纹间距越 小。 ②缝变窄,通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮纹的亮度降 低。 ③中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关, 入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 ④用白光做单缝衍射时,中央亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,中 央亮条纹仍然最宽、最亮。
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(2)圆孔衍射图样 ①明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越 小。如图所示。
②只有圆孔足够小时才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直 径逐渐减小到无的过程中,光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮 斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、 完全黑暗。
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二、光的偏振
活动与探究 2
1.观察横波可能有不同振动方向的实验。狭缝与振动方向平行放 置及与振动方向垂直放置时,软绳形成横波后,有什么现象发生?若将这 根绳换成细软的弹簧,前后推动弹簧形成纵波,又会出现什么现象?对比
实验说明了什么? 答案:狭缝与振动方向平行放置时,横波能继续往前传播,狭缝与振

【例题】如图，P是一偏振片，P的透振方向。下列入 射光中，哪几种照射时，能在P的后方观察到透射光
（ABD ）
A 太阳光 B 沿竖直方向振动的光 C 沿水平方向振动的光 D 沿与竖直方向成45。角振动的光
【例题】 在杨氏干涉实验中，在它的双缝后 面各置一个偏振片，如果两个偏振片的透振 方向相互垂直，则（ D ） A 光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减 少 B 光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增 加 C 干涉条纹消失，光屏上一片黑暗 D 干涉条纹消失，但仍有光照到光屏上
用偏光镜消除了反射偏振光 使玻璃门内的人物清晰可见
【例题】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）
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
3.结论： 光的偏振现象说明光是一种波，并且是横波。
五、光的偏振现象的应用：
1.完全偏振：
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 是偏振光，叫完全偏振．
部分通过了狭缝。
问题4：让一根弹簧穿过带有狭缝的木板，将木板 缓慢旋转，你看到了什么现象？
※无论狭缝怎样放置，木板对波的振动形式都
没有阻碍，都能全部通过狭缝。
一、偏振现象：
1.定义：同一列横波的振动方向一定处在与波传播 方向垂直的平面内的某一确定的方向，这种现象叫 偏振现象．

自然光:太阳、电灯、普通 光源发出的光，包含着垂直 于传播方向的平面内沿一切 方向振动的光，而且沿着各 个方向振动的光波强度相同
2020/6/21
探究二：灯光所发出的光有何特点
实验四：用2个偏振片观察灯光，一个偏振片不 动，转动另一个偏振片能观察到什么现象？
偏振光:通过偏振片后的光波，在垂直于传播 方向的平面上，沿着某个特定的方向振动
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探究一：光是什么波
实验一：用一个偏振片仔细观察光，转动偏 振片能观察到什么现象？
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探究一：光是什么波
实验二：用2个偏振片仔细观察光，转动其 中一个，能观察到什么现象？
光是一种横波
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探究二：灯光所发出的光有何特点
实验三：用一个偏振片仔细观察灯光，转动 偏振片能观察到什么现象？
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光的偏振是横波特有的
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探究一：光是什么波
惠更斯最早猜想光是一种纵波，托马斯.杨 等认为光是一种横波，但是他们都缺乏充足 的实验事实。
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偏振片：由特 定的材料制成， 它上面有一个 特定的方向， 只沿着这个方 向振动的光波 才能通过偏振 片
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用偏振片减弱了反射 偏振光
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光的偏振现象的应用
某同学暑假外出旅游，因为天气炎热，一直 戴着墨镜，结果在拍景色时，忘记摘掉墨镜， 为了拍到更好的景色，一直在转动相机构图， 发现显示屏突然暗了，这是为什么？
2020/6/21
光的偏振现象的应用
夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽 车司机照射得睁不开眼睛，严重影响行车安 全，请根据所学的知识，对汽车的灯罩进行 设计。

光能否发生偏振现象
猜想
光是横波还是纵波？
若光是横波
若光是纵波
光能否发生偏振现象 实验：让太阳光或灯光通过偏振片P
P
P
P
P
P
P
P
P
光能否发生偏振现象
现象：旋转偏振片，屏上的亮度不变
？
没有出现偏振现象
光不是横波
光能否发生偏振现象
实验：让光源的光通过两片偏振片 观察屏上光强变化
现象：光通过第一片偏振片后再转动第二片 偏振片，光的强弱会发生变化。
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。
偏振眼镜
偏振眼镜由偏振膜与眼镜片胶合成的偏振眼镜片装上眼镜架而成。
偏振膜是偏振眼镜的核心部件，偏振眼镜的功能，主要取决于偏振膜。
偏振眼镜
眩光（光亮耀眼的光）往往是由各种光滑表面反射而来的镜式反射光和 由粗糙表面反射来的漫反射光重叠而成的。
未加偏振片拍摄的照片
加偏振片拍摄的照片
偏振现象的应用——偏振光照灯
在夜间行车时，迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面，容易 发生事故。
如果在每辆车灯玻璃上和司机坐席前面的挡风玻璃上安装一个偏振 片，并使它们的透振方向都沿同一方向与水平方向成45°角。
这时，司机从前窗只能看到自己的车 灯发出的光，而看不到对面车灯的光 。 当汽车在夜间行驶时，可避免对面车 灯造成的视觉眩晕，保证行车安全。
其中漫反射光是极不规则的，它们及其复杂地自行交错 叠加，因此本质是一种非偏振光，然而镜式反射光是经 平面反射而成的，它至少已经是部分偏振化了。
大部分天然眩光都是从水平的平面（如水泥路面、水 面、沙漠、桌面、玻璃台板、纸面等）或垂直平面（ 如黑板、窗户、玻璃、荧光屏等）反射而来。

雨后出现在天空中的彩虹
花园里喷淋器旁的彩虹
影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它 们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两 个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼 睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体 感。为此，在放映时，两个放像机每个放像机镜头 上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向相互垂 直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的 偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右 眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方 向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼 睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。
1.自然光:由光源(太阳、电灯等）直接发光而来。 特 点：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的 光,且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
新课内容
三、自然光与偏振光的区别
2.偏振光:在垂直于传播方向的平面上，沿着某个 特定的方向振动的光叫做偏振光。
自然光
偏振光
起偏器
说 明：
（1）我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光 。 （2）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。 （3）入射角变化时偏振的 程度也有变化。
1.只有横波才有偏振现象 2.自然光 偏振光 光振动 3.光的偏振现象说明光是横波 4.实验中起偏器、检偏器的作用 5. 光的偏振现象的应用
结束
练习
1.如图所示，让太阳光通过遮光板M 中的小孔S ， 在M的右方放一偏振片P ，P 的右方再放一光屏Q ，现 以光的传播方向为轴逐渐旋转偏振片P ，关于屏Q 上
c 光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（ ）
S
A、先变亮后变暗
B、先变暗后变亮 C、亮度不变
MP

图13­5­1
②单缝衍射图样的四个特点： a．中央条纹亮而宽； b．两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱； c．波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，条纹间距大，单缝不变时，光波波 长大的中央条纹宽，条纹间距大； d．白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红 色，靠近白色亮条纹的内侧为紫色．
线传播的路径越远，条纹间距也越大，A，C 正确；当光的波长一定时，单缝宽 度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，B 错误；光的波长一定、单缝宽度也 一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，D 正确，E 错误．
【答案】 ACD
2．如图 1354 甲、乙所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹 图样________为单缝衍射的图样，________为双缝干涉的图样．
在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现
暗条纹或暗斑 的现象． ______________ 明暗条纹 或光环． 2．衍射图象：衍射时产生的__________
明暗 相间的条纹，中央 3．单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现______ 亮 条纹，中央条纹最____ 宽 最亮，其余条纹变____ 窄 变暗；白光通过狭缝时， 为____ 彩色 条纹，中央为____ 白 条纹． 在屏上出现______ 明暗 相间的圆环． 4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现______
2．三种不同的衍射现象及特点 (1)单缝衍射． ①现象： 如图 1351 所示， 点光源 S 发出的光经过单缝后 照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的 AB 区域；若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几何阴 影区， 在 AA′， BB′区出现亮暗相间的条纹， 即发生了衍射现象．

通光方向 P
通
不通
形象说明偏 振片的原理 通光方向
腰横别扁担进不了城门
二、光源的偏振状态
1、线偏振光
u
u
也叫面偏振光 偏振光 完全偏振光 线偏振光的图示
在纸面内振动 垂直纸面的振动
2、自然光 普通光源发光： 在垂直传播方向的平面内 各个方向的光振动全有 各个振动方向的强度相等
乱
是各个振动 的无规混杂
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．
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．
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）．
只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题 如何检验光的横波性呢？---用偏振片检验
复习回顾：
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．

投无路了，你只要足够坚定，运气会眷顾你；永远不要轻易放弃，或许再坚持下这个坎儿就过去了，一旦熬过阴霾，你会发现发现自己会变的无比强大。人生在世没有什么过不去的坎儿，如果遇到挫折和困难，我们必须激
励自己努力前行。不少朋友会写一些励志的话语贴在办公桌上，那么励志的句子致自己简短有哪些？今天小编就为大家整理了经典有气质内涵的句子，看看正能量的句子经典语句，让自己的每一天都充满生机，向着美好的 未来前行！一、励志的句子致自己简短1、前方无绝路，希望在转角。2、穷则思变，既要变，又要实干。3、欲望如海水，越喝越渴。4、不去追逐，永远不会拥有。不往前走，永远原地停留。5、勇气不是感觉不到恐惧而 是感觉到恐惧也继续做下去。、只有一条路不能选择，那就是放弃。7、只要还有明天，今天就永远是起跑线。8、现实很近又很冷，梦想很远却很温暖。9、松驰的琴弦，永远奏不出时代的强音。10、东西，让你羡慕，却 不能拥有;有些错过，让你留恋，却终生遗憾。11、人生应该树立目标，否则你的精力会白白浪费。12、前方无绝路，希望在转角。13、最后的措手不及是因为当初游刃有余的自14、瞄准天上的星星，或许你永远也射不到， 但却比你瞄准树梢射得高远。15、一个人有生就有死，但只要你活着，就要以最好的方式活下7、过去是经历，现在是尝试，未来 是期待。经历过，尝试着，就有期待。18、别放弃你的梦想，迟早有一天它会在你手里发光。19、一个人拥有什么样的性格，就拥有什么样的世界。20、当你停下来休息的时候，不要忘记别人还在奔跑。二、经典有气质内 涵的句子1、不要问自己收获了多少果实，而是要问自己今天播种了多少种子。2、别为小小的委屈难过，人生在世，注定要受许多委屈。智者懂得隐忍，原谅周围的那些人，让我们在宽容中壮大。3、如果你热爱一件事， 那么你整天都能埋头于这件事而不觉得无聊，这样你才能在这个领域内出类拔萃。如果你全力以赴地去做你真心热爱的事情，那没有人会是你的对手。4、把圈子变小，把语言变干净，把成绩往上提，把故事往心里收一收， 现在想要的以后都会有。5、随着年龄的增长，人总会变得越来越宽容，所以很多事情到最后并不是真的解决了，而是算了吧。6、人和人真是说不清的劫数，你为了一个人辗转反侧夜不能寐，那个人又为了别人，神魂颠倒 食不知味。7、突然发现有些感情，有些事，不是几句煽情的文字就能决定的，终究抵不过内心的波涛汹涌以及现实的无奈。8、过去的人，有他们出现的意义，但不要太念念不忘。过去的人有过去的好，但最好的，都是你 身边的那个。9、不是谁辜负了誓言，而是被时间扯淡了思念。0、总有一天，你会在我的世界里下落不明，我会在你的世界里杳无音信1、在前进的路上，别急着一口气狂奔到底。静得下心，才能守住目标，沉得住气，才 能持续发力。以笃志力行的心态，做久久为功的努力，踏踏实实的你，终将变得很了不起。2、不再向往单纯，而是让心底的单纯唤醒梦魇迷住的躁动与孤寂，于是慢慢的，开始懂得了感恩，懂得了珍惜，懂得了生命中那些 真正重要的东西，有一种单纯的幸福幸福。3、我们总是喜欢拿顺其自然，来敷衍人生道路上的荆棘坎坷，却很少承认，真正的顺其自然，其实是竭尽所能之后的不强求，而非两手一摊的不作为。4、因为平时你们没有利益 冲突，自然相安无事。但有些人就是一旦触及利益，就绝不会忍耐你。所以啊，看一个人爱不爱你，重点是看有矛盾时，他会不会忍你。忍你的是好心，吼你的要当心。5、心，是静的才好，能静下来的，才是心情。不然， 烦躁中怎么能让自己染上心思。心思，是美的那种，女子的心思就是在安静的时间里，想一些事，看一本书，想一个人，那种心情只能在静的环境里生存。6、如果自己都在偷懒，命运又怎么会认可你。别再虚度光阴，叫醒 那个沉睡的自己。记住，只要开始，就永远不晚。7、人最大的对手，往往不是别人，而是自己的懒惰。别指望撞大运，运气不可能永远在你身上，任何时候都要靠本事吃饭。你必须拼尽全力，才有资格说自己的运气不好。

自然光
（2）自然光特点： 普通光源发光： 在垂直传播方向的平面内 各个方向的光振动全有 各个振动方向的强度相等
乱
是各个振动 的无规混杂
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光 .
.... .
自然光
检偏器明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
.... .
自然光
液晶显示 自然光 电极
偏振片
电极
偏振片 液晶 反光板
自然光通过第一块偏振片成为偏振光
上下两极板没有电压（液晶有旋光性）
上下两极板有一定大小的电压 （ 液晶无旋光性）
无
无
有
无
出
出
射
射
光
光线线Fra bibliotek汽车车灯:
因此，只需带一副只能透射竖直方向偏 振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。
观看立体电影:
在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛， 它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如 果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。在 放映时，两个放像机每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向 相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振化方向与左面放像 机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向 相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立 体化的影像了。
线线偏偏振振光光
.... .
.
自然光
线偏振光检偏器明
现象：偏振片旋转过程中透射光的强度不变