選修3-4第十三章第6節(jié)光的偏振學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)：
偏振光與自然光的區(qū)別
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.偏振光：自然光垂直透過(guò)某一偏振片后，其光振動(dòng)方向只沿著偏振片的___________方向，這種現(xiàn)象就叫做光的___________，這樣的光叫做___________，光的____________證明光是___________波.
2.自然光：由太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿___________方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都___________，這樣的光叫___________.
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過(guò)你們的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、觀察振動(dòng)的偏振現(xiàn)象
2、知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象
3、知道偏振光和自然光的區(qū)別
4、能運(yùn)用偏振知識(shí)來(lái)解釋生活中的一些常見(jiàn)光現(xiàn)象
重點(diǎn)難點(diǎn)： 重點(diǎn)是知道光的偏振現(xiàn)象及光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波
二、學(xué)習(xí)過(guò)程：
復(fù)習(xí)與回顧：
1、光的干涉是指
2、光的衍射是指
3、光的干涉和衍射現(xiàn)象均說(shuō)明
4、機(jī)械波根據(jù) ，把波分為橫波和縱波。光既然也是一種波，那么，光波是橫波還是縱波呢？
5、動(dòng)手試試教材64頁(yè)的演示，看看這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么？
【導(dǎo)讀】仔細(xì)研讀教材P64-66，完成學(xué)習(xí)目標(biāo)
【導(dǎo)思】
1、什么是偏振片？偏振片的特性是什么？
2、觀察65頁(yè)的演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明什么？
3、什么叫自然光？什么叫偏振光？
4、對(duì)照兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，總結(jié)光到底是橫波還是縱波？請(qǐng)闡述你的理由
5、舉例說(shuō)明偏振現(xiàn)象有哪些應(yīng)用
【做一做】
1、將一個(gè)偏振片放于眼睛的前方，觀察通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的自然光，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，你感覺(jué)到的陰暗有沒(méi)有明顯的變化？
【點(diǎn)撥】無(wú)明顯變化。因?yàn)樽匀还獍诖怪眰鞑シ较蛏弦磺蟹较虻墓馇已馗鱾�(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度相同。
2、通過(guò)偏振片觀察玻璃表面、光滑桌面反射來(lái)的燈光或窗外的光，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，你感覺(jué)到的明暗有無(wú)明顯的變化？玻璃表面、光滑桌面的反射光是偏振光嗎？
【點(diǎn)撥】明暗有明顯變化。因?yàn)椴ＡП砻�、光滑桌面反射�?lái)的燈光或窗外的光及玻璃折射的光都是偏振光。
3、將偏振片疊放在數(shù)字式電子表的液晶顯示屏上，觀察顯示屏亮度的變化，為什么沿不同方向放置時(shí)會(huì)有不同的亮度？
【點(diǎn)撥】因?yàn)殡娮颖淼囊壕?shù)字顯示屏上、下兩個(gè)板面處有兩片偏振片，將偏振片放在顯示屏上，使進(jìn)入上表面的光的強(qiáng)度發(fā)生變化，導(dǎo)致顯示屏亮度變化。
（三）反思總結(jié)：
（四）當(dāng)堂檢測(cè)
1.縱波不可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是（ )
A.偏振現(xiàn)象 B.反射現(xiàn)象 C.折射現(xiàn)象 D.衍射現(xiàn)象
2.下列哪些波能發(fā)生偏振現(xiàn)象（ )
A.聲波 B.電磁波 C.橫波 D.縱波
3.下列說(shuō)法中正確的是（ )
A.光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光是自然光
B.光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光是偏振光
C.光振動(dòng)沿特定方向的光才是偏振光
D.光振動(dòng)沿特定方向的光才是自然光
4.對(duì)于光的偏振，下列說(shuō)法正確的是（ )
A.自然光是偏振光
B.自然光通過(guò)偏振片后成為偏振光
C.偏振光不能再通過(guò)偏振片
D.如果偏振片的透振方向與偏振光的振動(dòng)方向垂直，偏振光不能透過(guò)偏振片
5.如圖13-6-5所示，讓自然光照射到P、Q兩偏振片上，當(dāng)P、Q兩偏振片的透振方向夾角為以下哪些度數(shù)時(shí)，透射光的強(qiáng)度最弱（ )
圖13-6-5
A.0° B.30° C.60° D.90°
6.在拍攝日落時(shí)分水面下的景物時(shí)，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，其目的是（ )
A.減少陽(yáng)光在水面上的反射光
B.阻止陽(yáng)光在水面的反射光進(jìn)入照相機(jī)鏡頭
C.增強(qiáng)光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度
D.減弱光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度
7.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的雙縫后面各放置一個(gè)偏振片，若兩個(gè)偏振片的透振方向相互垂直，則（ )
A.光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度減小
B.光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度增大
C.干涉條紋消失，但仍有光射到光屏上
D.干涉條紋消失，光屏上一片黑暗
8.為什么所有的汽車(chē)擋風(fēng)玻璃和大燈都裝上透振方向與水平面成45°的偏振片時(shí)，夜間出車(chē)時(shí)會(huì)防止眩暈？
課后練習(xí)與提高
1、關(guān)于電磁波譜中的各種電磁波，以下說(shuō)法正確的是 （ ）
A、電磁波中最易出現(xiàn)干涉、衍射的是無(wú)線電波
B、電磁波中最易顯示出的是γ射線
C、各種色光在真空中頻率不同，同一色光在各種介質(zhì)中折射率相同
D、各種色光在同一介質(zhì)中波長(zhǎng)不同，同一色光在真空中的波長(zhǎng)比在任何介質(zhì)中的波長(zhǎng)都長(zhǎng)
2、關(guān)于光是電磁波，下列論述中正確的是 （ ）
A、法拉第首先從理論上得出了電磁波的傳播速度和實(shí)驗(yàn)測(cè)得的光速相同
B、赫茲用實(shí)驗(yàn)測(cè)定并計(jì)算出了電磁波的波速，跟前人預(yù)言符合得相當(dāng)好
C、電磁波跟光一樣都具有反射、折射、干涉、衍射等性質(zhì)
D、麥克斯韋首先提出光是一種電磁波
3、國(guó)家863計(jì)劃中的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目所研究的X光激光（頻率范圍很窄的高強(qiáng)度X射線），有著廣泛的應(yīng)用前景，用X光激光給細(xì)胞“照像”，主要利用了X光的以下哪個(gè)特點(diǎn) （ ）
A、殺菌作用 B、化學(xué)作用 C、波長(zhǎng)短 D、粒子性
4、風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置的具有接收云層輻射的紅外線感應(yīng)器完成的，云圖上的黑白程度由輻射紅外線的云層的溫度高低決定，這是利用紅外線的（ ）
A、不可見(jiàn)性 B、穿透性 C、熱效應(yīng) D、化學(xué)反應(yīng)
5醫(yī)學(xué)上將激光束的寬度聚集到納米的范圍內(nèi)，可修復(fù)人體已損壞的器官，對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，除去癌癥、遺傳疾病等，這是利用了激光的 （ ）
A、單色性 B、平行性 C、高能性 D、粒子性
6、（04年春季上海綜合題）近年來(lái)，無(wú)線光通信技術(shù)（不需光纖，利用紅外線在空間的定向傳播來(lái)傳遞信息的通信手段）在局域網(wǎng)、移動(dòng)通信等多方面顯示出巨大的應(yīng)用前景。關(guān)于紅外線和光通信，以下說(shuō)法中正確的是（ ）
A、光通信就是將文字、數(shù)據(jù)、圖像等信息轉(zhuǎn)換成光信號(hào)從一地傳向另一地的過(guò)程
B、光纖通信中的光信號(hào)在光纖中傳輸，無(wú)線光通信的光信號(hào)在空氣中傳輸
C、紅外線的頻率比可見(jiàn)光的頻率高
D、紅外光子的能量比可見(jiàn)光子的能量大
7、某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后，總結(jié)出以下一些規(guī)律，其中說(shuō)法正確的是 （ ）
A、若狹縫與燈絲平行，衍射條紋與狹縫平行 B、若狹縫與燈絲垂直，衍射條紋與狹縫垂直
C、衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān) D、衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)
8、 用單色光通過(guò)小圓盤(pán)與小圓孔做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到衍射圖形，觀察到它們的現(xiàn)象，其中說(shuō)法正確的是 （ ）
Ａ.用小園盤(pán)時(shí)中央暗 Ｂ. 用小園盤(pán)時(shí)中央亮
Ｃ. 中央均為亮點(diǎn)的同心圓形條紋 Ｄ. 中央均為暗點(diǎn)的同心圓形條紋
9．采用紅外線烘干油漆，紅外烤箱烤制雞鴨，其理由是因?yàn)椋?）
Ａ.紅外線熱作用顯著,燒烤的時(shí)間短
Ｂ.紅外線熱作用顯著,但加熱緩慢,油漆不易產(chǎn)生皺紋,烤雞鴨不易烤焦
C. 紅外線熱作用顯著、衍射現(xiàn)象也比較明顯,可使油漆內(nèi)外干燥,雞鴨內(nèi)外受熱差別小
D．紅外線熱作用不顯著，但可使受熱物體溫度升高一致
10．通過(guò)一塊偏振片分別去觀察電燈、蠟燭、月亮、反光的黑板的光，當(dāng)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，能夠觀察到光線強(qiáng)弱有變化的是（ ）
A、電燈 B、蠟燭 C、月亮 D、反光的黑板
11．如圖所示，讓太陽(yáng)光通過(guò)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 ，現(xiàn)以光的傳播方向?yàn)檩S逐漸旋轉(zhuǎn)偏振片P ，關(guān)于屏Q 上光的亮度變化情況，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A、先變亮后變暗
B、先變暗后變亮
C、亮度不變
D、光先變暗后變亮，再變暗，再變亮
12．沙塵暴是由于土地沙化形成的惡劣氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時(shí)能見(jiàn)度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗。這是由于發(fā)生沙塵暴時(shí)（ ）
A、只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面
B、只有波長(zhǎng)較短的一部分光才能到達(dá)地面
C、只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面
D、只有能量較大的光子才能到達(dá)地面
13．早上太陽(yáng)從東方地平線升起，人們看到的太陽(yáng)是紅色的，這是因?yàn)?（ ）
A、紅光沿直線傳播 B、紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng) ，衍射現(xiàn)象明顯
C、紅光的折射率小，傳播速度大 D、紅光更容易引起人們的視覺(jué)
14．仿生學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的一個(gè)分支，它通過(guò)研究生物的結(jié)構(gòu)和功能，從而制造類(lèi)似于生物的裝置，發(fā)揮相似的功能。響尾蛇能夠在夜間看清物體，是因?yàn)樗軌蚪邮�、感知無(wú)論是白天，還是夜晚都可以發(fā)出的紅外線；響尾蛇導(dǎo)彈是一種被動(dòng)制導(dǎo)的空對(duì)空導(dǎo)彈，它能夠準(zhǔn)確地?fù)糁袛撤侥繕?biāo)，其原因是 （ ）
A、它像雷達(dá)一樣，導(dǎo)彈輻射的電磁波被敵方目標(biāo)反射回來(lái)確定位置，然后擊中目標(biāo)
B、它不同于雷達(dá)，它本身不能輻射電磁波，靠接受目標(biāo)的電磁波制導(dǎo)
C、雷達(dá)和響尾蛇導(dǎo)彈一樣，都是本身不輻射，而靠目標(biāo)輻射的電磁波工作
D、響尾蛇導(dǎo)彈是仿響尾蛇，雷達(dá)是仿蝙蝠。
當(dāng)堂檢測(cè)答案：
1．思路解析：因?yàn)榭v波的傳播方向與振動(dòng)方向在同一條直線上，所以不可能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象.
答案：A
2．思路解析：聲波為機(jī)械波且為縱波，縱波不發(fā)生偏振，電磁波為橫波，能發(fā)生偏振.
答案：BC
3．思路解析：根據(jù)自然光、偏振光的概念易判斷出選項(xiàng)A、C正確.
答案：AC
4．思路解析：自然光垂直于傳播方向的所有方向上都存在光振動(dòng)，不是偏振光，A選項(xiàng)錯(cuò).自然光透過(guò)偏振片后的光振動(dòng)方向只沿著偏振片的透振方向，故自然光透過(guò)偏振片后變?yōu)槠窆?只要偏振光的振動(dòng)方向與偏振片的透振方向不垂直就能通過(guò)偏振片，當(dāng)兩者方向平行時(shí)，透射光強(qiáng)度最大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.當(dāng)兩者方向垂直時(shí)，偏振光將不能通過(guò)偏振片，故D選項(xiàng)正確.
答案：BD
5．思路解析：當(dāng)兩偏振片的夾角為90°時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向與偏振片透振方向垂直.
答案：D
6．思路解析：日落時(shí)分的陽(yáng)光照射到水面上時(shí)，反射光很強(qiáng)，照相鏡頭對(duì)著水面時(shí)，進(jìn)入鏡頭的光線既有陽(yáng)光經(jīng)水面的反射光，又有由水中折射入空氣的折射光.前者光線進(jìn)入鏡頭所得實(shí)際景物為在水中的倒影的像，而后者光線進(jìn)入鏡頭所攝得照片才是水下景物的像，兩者在同一底片上相互干擾，使模糊不清.若在鏡頭上安裝一偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片方向使其透振方向與反射光的光振動(dòng)方向垂直，即可最大限度地阻止反射光進(jìn)入鏡頭，增強(qiáng)攝像的清晰度.
答案：B
7．思路解析：雙縫后面各放置一個(gè)偏振片后，透過(guò)雙縫的光為偏振光，當(dāng)偏振片的透振方向相互垂直時(shí)，兩偏振光的振動(dòng)方向相互垂直，不再是相干光，在屏上不發(fā)生干涉現(xiàn)象.
答案：C
8．思路解析：汽車(chē)照明大燈的燈絲發(fā)出的自然光，經(jīng)大燈上的偏振片后，透射出的是振動(dòng)方向與水平面成45°角的偏振光，當(dāng)對(duì)面來(lái)車(chē)時(shí)，對(duì)面車(chē)擋風(fēng)玻璃上偏振片的方向恰好與射到它上面的光的透振方向垂直，所以對(duì)面的司機(jī)不會(huì)因眼睛受到強(qiáng)光照射而眩暈，同理自己也不會(huì)因?qū)Ψ杰?chē)照射而眩暈，這樣提高了交通安全程度.
課后練習(xí)與提高
1．ABD 2.BCD 3.C 4.C 5.C 6.AB 7.ACD
8.C 9.C 10.CD 11.C 12.A 13.B 14.BD
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