PAGE6《光的偏振》教學設計安徽省霍山中學杜得志教學目標【知識目標】1、知道振動中的偏振現(xiàn)象，了解什么是偏振現(xiàn)象，知道偏振是橫波的特點．2、知道偏振光和自然光的區(qū)別，知道偏振光在實際生活中的應用．【能力目標】通過光的偏振現(xiàn)象和機械波的偏振現(xiàn)象的實驗對比，理解光波是橫波的實質．【情感目標】培養(yǎng)良好的物理實驗習慣，學會用理論指導實踐，用實驗來驗證理論．知道在學習物理的過程中，做好實驗的重要性．教學重難點重點：利用偏振現(xiàn)象說明光是橫波難點：偏振現(xiàn)象應用的理解課時安排：1課時教學過程新課引入復習：橫波縱波的概念實驗演示：神奇的顯示屏電腦屏幕隨著偏振片的轉動，發(fā)生明顯的明暗的變化。學生觀察到這一奇妙的現(xiàn)象時，都不由地發(fā)出驚嘆聲，不禁問道：為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象呢學生的學習興趣和積極性被充分調動起來。新課教學波有橫波和縱波之分，光是橫波還是縱波，是否所有的波都有偏振現(xiàn)象，日常生活中有哪些常見的偏振現(xiàn)象，對我們的生活有些什么樣的影響，我們一起來學習和探討。為了更好的理解和解釋光的偏振現(xiàn)象，我們從直觀、具體的機械波的分析入手。一、機械波的偏振取一軟繩和中間有一“狹縫”的硬紙板，使軟繩從“狹縫”中穿過，請兩位同學分別控制繩的兩端，其中一端固定不動，另一端的同學上下抖動，形成一列繩波。調節(jié)狹縫的方向，第一次與繩波的振動方向相同，第二次與繩波的振動方向垂直，觀察繩波經過狹縫后的現(xiàn)象。現(xiàn)象：繩波的振動方向與狹縫的方向平行時，傳播情況正常；振動方向與狹縫方向垂直時，繩波經過狹縫后消失。用一彈簧經過“狹縫”，輕撥彈簧，形成一列彈簧波。旋轉狹縫方向，觀察彈簧波的情況。現(xiàn)象：無論“狹縫”如何，彈簧波均正常傳播。結論：橫波的振動方向與狹縫方向垂直時，波的傳遞受到影響，這種現(xiàn)象就是偏振現(xiàn)象，偏振是橫波特有的現(xiàn)象。二、光的偏振光波是橫波還是縱波，也可用類似的方法檢驗。利用偏振片檢驗自然光是橫波還是縱波。觀看視頻：光的偏振實驗偏振片介紹：偏振片由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做“透振方向”。偏振片對光波的作用就象“狹縫”對機械波的作用一樣。偏振光介紹：只沿著某個特定方向振動的光。自然光介紹：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。如圖4所示。通過分析，請學生嘗試類比機械波的偏振來解釋上面的實驗現(xiàn)象。當激光通過第一片偏振片P后，相當于被“狹縫”卡了一下，只有振動方向跟“狹縫”方向平行的光才能通過，激光通過偏振片P（起偏器）后雖然變成了偏振光，但由于沿各個方向的振動情況相同，無論偏振片透振方向如何，都會有相同強度的光透射過來，再通過第二塊偏振片Q（檢偏器）時就不同了。無論旋轉哪塊偏振片，當兩塊偏振片透振方向相同時，透射光最強，當兩偏振片透振方向垂直時，透射光完全消失，最弱。上面的實驗表明，光是一種橫波。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。三、偏振現(xiàn)象的應用光的偏振現(xiàn)象并不罕見。除了從太陽、電燈等光源直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木質桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光，入射角發(fā)生變化時，偏振的程度也發(fā)生變化。因此當我們直接觀察、拍攝櫥窗、水中的物體時，有些時候會圖象不清、非常含糊，這些都是“光的偏振”惹的禍，只有合理地利用偏振片，我們才能看到清晰的影象。1．攝影：教師展示一組圖片，同時告訴學生這組圖片是用同一相機拍攝而得，區(qū)別在于拍攝后一圖片時在鏡頭上多加偏振片。2．車燈玻璃和擋風玻璃汽車在夜間行駛時必須打開車燈，但是車燈的強炫光會影響迎面來車的司機的視線，為了行車安全，而不得不使用小燈，這樣勢必會影響行車速度和能見度，帶來不小的安全隱患。為了解決這個問題，有人設法在車燈和擋風玻璃上覆蓋一片其透射軸方的擋風玻璃（偏振片），這樣既能消除車燈的強烈炫光，又能看見迎面開來的車輛。3．影院的“3D”眼鏡觀看“3D”電影時觀眾佩帶的“3D”眼鏡是專門設計和制造了適合于觀看柱面電影的柱面偏振光眼鏡（即“立體眼鏡”）。使觀眾看到的影片左眼和右眼的圖像不同，這樣反映到人腦中的影像就是3D影像，從而創(chuàng)造置身其中的立體視覺空間。4．偏振光眼鏡釣具輔助具之一。指釣者在釣魚時用于觀察水面、浮漂時，可消除浮漂、水面反光的特種眼鏡。該鏡還可防止陽光刺眼。其鏡片顏色有茶色、灰色和墨綠色。其原理是在光波中有自然光和偏振光兩種。自然光的電磁波是向四面八方振動的，即所謂出現(xiàn)光線的漫反射。這樣，釣者用肉眼和普通太陽鏡觀察水面上的浮原時會出現(xiàn)倒影，加上水面波紋閃動反