人教版高中物理选修3-4课件第十三章光的偏振

光波的强度都相同
偏振光
自然光通过起偏器后的光或
由某种介质反射或折射的光
在垂直于光的传播方向的平
面内,光振动沿某个特定方向
(与起偏器透振方向一致)
思考探究
1.在验证横波可能有不同振动方向的实验中,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
传播方向上沿一切方向振动且沿各个方向振动的光波强度都相同,
而偏振光在垂直于传播方向的平面内,只沿某个特定方向振动。
解析:偏振光在垂直于传播方向的平面内只沿某个特定的方向
振动,选项 A 错误;自然光入射到水面时,反射光和折射光的振动方向
不同,都是一定程度的偏振光,选项 B 正确;光的偏振现象说明光是一
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。
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
C.沿水平方向振动的光
D.沿与竖直方向成 45°角振动的光
解析:根据光的现象,只要光的振动方向不与偏振片的狭缝垂直,
光都能通过偏振片。太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向
成 45°角振动的光均能通过偏振片。故 A、B、D 正确。
答案:ABD
单缝衍射与双缝干涉的比较
知识链接
单缝衍射和双缝干涉的异同点
C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽
D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽

二、非选择ห้องสมุดไป่ตู้ 8．如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源 时所拍下的四张照片．
(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系． (2)试说明照片(4)中中央条纹的颜色及成因． 答案：见解析
解析：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图(1)到图(4)， 衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图(1) 到图(4)四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小．
二、多选题 4．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝 时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则 ( BD )
A．这是利用光的干涉现象 B．这是利用光的衍射现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了
解析：题述现象符合光的衍射现象产生的条件，故 B 正确；由 产生明显衍射现象的条件可知丝越细衍射现象越明显，故 D 正确．
6．如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏 上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( ABD )
解析：自然光通过起偏器后成为偏振光，当偏振光的振动方向与 起偏器的透振方向平行时能够通过，否则不能通过，所以 A、B、D 正确．
三、非选择题
7．在图中，(甲)、(乙)两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的 图像，其中图(甲)是光的 衍射 (选填“干涉”或“衍射”)图像．由此 可以判断出图(甲)所对应的圆孔的孔径 小于 (选填“大于”或“小 于”)图(乙)所对应的圆孔的孔径．
7．在拍摄日落时分水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏 振片，其目的是( B )
A．减少阳光在水面上的反射光 B．阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头 C．增强光由水中射入空气中的折射光进入镜头的强度 D．减弱光由水中射入空气中的折射光进入镜头的强度

下面我们介绍几种日常生活中应用偏振光
讨论：
a 0或a 1800时, I2I1光强最强
a900或a2700时, I0光强最弱
另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻 璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波， 所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。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。
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10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2021/5/212021/5/212021/5/215/21/2021 12:14:58 AM
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11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2021/5/212021/5/212021/5/21May-2121-May-21
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12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。2021/5/212021/5/212021/5/21Friday, May 21, 2021
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13、不知香积寺，数里入云峰。。2021/5/212021/5/212021/5/212021/5/215/21/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2021年5月21日星期五2021/5/212021/5/212021/5/21
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15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。2021年5月2021/5/212021/5/212021/5/215/21/2021
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13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2021/5/212021/5/212021/5/212021/5/215/21/2021
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14、他乡生白发，旧国见青山。。2021年5月21日星期五2021/5/212021/5/212021/5/21

A．图中a光为偏振光 B．图中b光为偏振光 C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮 D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮 答案 BD
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
答案
解析 自然光沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光 是只沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光，它通过偏 振片A后，变为偏振光，则A错误，B正确；由人眼在P处看不到光亮可知， A、B两偏振片的透振方向相互垂直，当以SP为轴将B转过180°后，两偏振 片的透振方向仍垂直，在P处仍看不到光亮，当以SP为轴将B转过90°后，两 偏振片的透振方向平行，在P处将看到光亮，C错误，D正确。
03课后课时作业
提示
[规范解答] 两偏振片的透振方向垂直时，没有光通过；透振方向平行 时，光强度达到最大。将其中一个偏振片转动 180°的过程中，两偏振片的透 振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，然后又减小到零。故 A 正确。
[完美答案] A
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
解析
6．(自然光与偏振光)(多选)当以入射光线为轴转动偏振片时，观察电 灯、烛焰、月球、反光的黑板，看到的现象有何不同( )
A．观察电灯和烛焰时，透射光的强弱随偏振片的旋转而变化 B．观察电灯和烛焰时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化 C．观察月球和反光的黑板时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化 D．观察月球和反光的黑板时，透射光的强弱随偏振片的旋转而变化 答案 BD
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业

3.观察光的偏振现象，知道光是横波.
4.知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的一些应用.
第4讲 光的衍射 光的偏振
2
1 预习导学 梳理·识记·点拨 2 课堂讲义 理解·深化·探究 3 对点练习 巩固·应用·反馈
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
一、光的衍射 1.用平行光照射狭缝，当缝很窄 时，光没有沿直线传播，它 绕过了缝的边缘，传播到了 相当宽 的地方.这就是光的衍射 现象. 2.发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波 长 相比，甚至比光的波长还小 的时候，衍射现象十分明显.
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
三、光的偏振 1.偏振片：由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特__定__ 的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振 片，这个方向叫做“ 透振方向”.
第4讲 光的衍射 光的偏振
7
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
2.自然光和偏振光 (1)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂 直 传播方向 上沿 一切 方向振动的光，而且沿各个方向振 动的光波的强度都 相同 .这种光是“自然光”. (2)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，这种光叫做偏振光.
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
例1 在单缝衍射实验中，下列说法正确的是( ) A.将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄 B.使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽
第4讲 光的衍射 光的偏振
第4讲 光的衍射 光的偏振

•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/302022/1/302022/于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/302022/1/30January 30, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/302022/1/302022/1/302022/1/30

(2)现在市场上流行的“偏光”太阳镜,它的作用是什么?
答案:自然光是非偏振光,但经反射后会变为偏振光,戴上偏振光 太阳镜后,会有效过滤经柏油路面、海面等反射来的阳光,避免炫目。
一、 光的衍射
知识精要 衍射现象的分析方法 1.用单色光照射狭缝,在狭缝较宽时,屏上出现一段亮条纹,且缝 越窄,亮条纹也越窄,因为此时狭缝宽度比波长大很多,不会发生明显 衍射,所以光沿直线传播到达光屏;当狭缝很窄时,屏中央出现一条比 狭缝宽度大很多的亮条纹,两侧出现明暗相间,但间距和亮度不等的 条纹;当狭缝更窄时,中央亮条纹更宽,两侧的亮条纹离中央亮条纹更 远,产生了明显的衍射现象。 2.用单色光照射小孔,随着圆孔的减小,屏上先后出现的是 圆形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相间的圆环(衍射 图样)。
3.衍射条纹的产生,实质上是光波发生干涉的结果,即相干波叠 加的结果。当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处看作有 许多点光源,障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些 点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成亮暗相间的条纹。
思考探究 1.在我们生活中你观察到了哪些衍射现象? 答案:雨天的晚上,透过眼镜片上的水滴看路灯,水滴边缘有衍射 条纹。对着日光灯从窄缝中看到的彩色条纹。光照射到一个半径很 小的圆板后,在圆板的阴影中心出现的亮斑。晚上眯着眼睛看月亮、 星星,会在视网膜上形成衍射光斑等都是衍射现象。
激趣诱思
孔雀开屏
初中已经学过“光在同一种均匀介质中是沿直线传播的”,并且 有很多的例子能说明,比如:影子的形成、日食和月食等。生活常识 告诉我们:光不能绕过不透明的物体,但这些常识是不是绝对正确呢? 大家知道孔雀开屏能形成闪烁绚丽的色彩,如图所示,这是为什么?
简答:这些常识在一定程度上是近似正确的,其实当障碍物足够 小时,光就可以绕到原来应该是阴影的范围之内的,也就是说发生了 光的衍射现象;孔雀开屏时它细密的羽毛就像有规律地排列在一起 的反射光栅,使多束光相互干涉,从而形成闪烁绚丽的色彩。

光屏上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是( )
A．光屏上光的亮度保持不变 B．光屏上光的亮度会时亮时暗
C．光屏上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线
D．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
解析：太阳光是自然光，沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定 不动的偏振片P后成为偏振光，当偏振片P与Q平行时，亮度最大， 当偏振片P与Q垂直时，光屏没有亮度，所以光屏上光的亮度是由
2.自然光
（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，这种光叫自然光。
（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
自然光
乱
是各个振动的 无规混杂
3．偏振光---在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的 方向振动的光叫偏振光。
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°
解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入 自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。若前窗 的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光 照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前将是 一片漆黑，所以A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖 直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B错误；若前 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°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车窗 内，却可以透射进对面车内，C错误，故D正确。
解析：放立体电影时有左右两架放影机同时工作，如上图所 示，在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互相垂 直，因此从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互 相垂直，这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众 眼睛所戴的偏振眼镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且左眼 镜片跟左边放映机前偏振镜的偏振方向一致，这样，左眼只 能看到左边放映机映出的画面，右眼只能看到右边放映机映 出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。

（2）产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸跟 光的波长差不多甚至比光的波长还要小。
3.光的偏振
（1）光只沿着某一特定的方向振动，称为光的偏 振。
（2）平时我们所看到的光，除直接从光源射来的 以外都是偏振光。
（3）光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
（河北承德一中2014～2015学年高二下学期检测） 把一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另 一个玻璃平面上，让单色光从上方射入（如图 甲），这时可以看到亮暗相同的同心圆（如图 乙），这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆 叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大（例 如中心数起的第二道圆环），则应（ ）
第十三章 光 复习课件
1
知识结构
2
规律方法
4 考题探析
3
触及高考
5
临场练兵
知识结构
规律方法
（1）判断在AM和AN两处பைடு நூலகம்生亮斑的颜色； （2）求两个亮斑间的距离。
（2）画出如图光路图，设折射角为r，两个光 斑分别为P1、P2。根据折射定律
2.光的衍射
（1）光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象， 叫光的衍射。
①当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射， 从另一直角边垂直射出（如图甲）。 ②当光线垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后 又垂直于斜边射出（如图乙），入射光线和出射光线互 相平行。 不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、 光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同。
（河北衡水中学2013～2014学年高二下学期期中） 如下图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双 缝干涉装置获得的干涉图样。现让a、b两种光组 成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传 播方向中可能正确的是（ ）

象的理解
(三门峡市2014～2015学年高二下学期期末)如 图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让 太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P 上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏上光的亮度 变化情况，下列说法中正确的是( )
A．光屏上光的亮度保持不变 B．光屏上光的亮度会时亮时暗 C．光屏上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动 解析：太阳光是自然光，沿轴线通过光屏M上的小孔照射 到固定不动的偏振片P后成为偏振光，当偏振片P与Q平行时， 亮度最大，当偏振片P与Q垂直时，光屏没有亮度，所以光屏 上光的亮度是由亮到暗，再由暗到亮，不会有亮线产生，故B 正确。 答案：B
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 挡风玻璃上安装一块___偏__振__片___，并使它们的透振方向跟水平 方向成___4_5_°_____角，就可以解决这一问题。
3．立体电影 立体电影也是利用了光的___偏__振_____原理。
重点难点突破
一、偏振现象 1．波的偏振 (1)狭缝对横波、纵波的影响 如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板，不管狭缝方向 如何，纵波都能自由通过狭缝；对横波，只有狭缝的方向与横 波质点的振动方向相同时，横波才能毫无阻碍地通过狭缝；当 狭缝的方向与质点的振动方向垂直时，横波就不能通过狭缝， 这种现象叫做偏振。如图所示。
2．自然光通过偏振片后，只有振动方向跟透振方向一致 的光才能通过。这时的光只沿着一个特定的方向振动，显示偏 振性。
如图，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，随振动方向与“透振方向”的夹角变大，亮 度逐渐变暗。