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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：自然光垂直透過某一偏振片后，其光振動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、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___________方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波強(qiáng)度都___________，這樣的光叫___________.
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你們的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請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)用偏振知識來解釋生活中的一些常見光現(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)象說明光是一種橫波
二、學(xué)習(xí)過程：
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、動手試試教材64頁的演示，看看這個實驗說明什么？
【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頁的演示實驗，實驗結(jié)果說明什么？

3、什么叫自然光？什么叫偏振光？

4、對照兩個演示實驗，總結(jié)光到底是橫波還是縱波？請闡述你的理由

5、舉例說明偏振現(xiàn)象有哪些應(yīng)用

【做一做】
1、將一個偏振片放于眼睛的前方，觀察通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的自然光，轉(zhuǎn)動偏振片，你感覺到的陰暗有沒有明顯的變化？

【點(diǎn)撥】無明顯變化。因為自然光包含在垂直傳播方向上一切方向的光且沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度相同。
2、通過偏振片觀察玻璃表面、光滑桌面反射來的燈光或窗外的光，同時轉(zhuǎn)動偏振片，你感覺到的明暗有無明顯的變化？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。因為玻璃表面、光滑桌面反射來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會有不同的亮度？

【點(diǎn)撥】因為電子表的液晶數(shù)字顯示屏上、下兩個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
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.下列說法中正確的是（ )
A.光振動沿各個方向均勻分布的光是自然光
B.光振動沿各個方向均勻分布的光是偏振光
C.光振動沿特定方向的光才是偏振光
D.光振動沿特定方向的光才是自然光
4.對于光的偏振，下列說法正確的是（ )
A.自然光是偏振光
B.自然光通過偏振片后成為偏振光
C.偏振光不能再通過偏振片
D.如果偏振片的透振方向與偏振光的振動方向垂直，偏振光不能透過偏振片
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，透射光的強(qiáng)度最弱（ )

圖13-6-5
A.0° B.30° C.60° D.90°
6.在拍攝日落時分水面下的景物時，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個偏振片，其目的是（ )
A.減少陽光在水面上的反射光
B.阻止陽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.在楊氏雙縫干涉實驗裝置的雙縫后面各放置一個偏振片，若兩個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，夜間出車時會防止眩暈？
課后練習(xí)與提高

1、關(guān)于電磁波譜中的各種電磁波，以下說法正確的是 （ ）
A、電磁波中最易出現(xiàn)干涉、衍射的是無線電波
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)中波長不同，同一色光在真空中的波長比在任何介質(zhì)中的波長都長
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驗測得的光速相同
B、赫茲用實驗測定并計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、國家863計劃中的一個重點(diǎn)項目所研究的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光的以下哪個特點(diǎn) （ ）
A、殺菌作用 B、化學(xué)作用 C、波長短 D、粒子性
4、風(fēng)云二號衛(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，無線光通信技術(shù)（不需光纖，利用紅外線在空間的定向傳播來傳遞信息的通信手段）在局域網(wǎng)、移動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)換成光信號從一地傳向另一地的過程
B、光纖通信中的光信號在光纖中傳輸，無線光通信的光信號在空氣中傳輸
C、紅外線的頻率比可見光的頻率高
D、紅外光子的能量比可見光子的能量大
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有關(guān)
8、 用單色光通過小圓盤與小圓孔做衍射實驗時，在光屏上得到衍射圖形，觀察到它們的現(xiàn)象，其中說法正確的是 （ ）
Ａ.用小園盤時中央暗 Ｂ. 用小園盤時中央亮
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，其理由是因為（ ）
Ａ.紅外線熱作用顯著,燒烤的時間短
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)動偏振片時，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，讓太陽光通過遮光板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)以光的傳播方向為軸逐漸旋轉(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)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗。這是由于發(fā)生沙塵暴時（ ）
A、只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面
B、只有波長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．早上太陽從東方地平線升起，人們看到的太陽是紅色的，這是因為 （ ）
A、紅光沿直線傳播 B、紅光的波長長 ，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
14．仿生學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的一個分支，它通過研究生物的結(jié)構(gòu)和功能，從而制造類似于生物的裝置，發(fā)揮相似的功能。響尾蛇能夠在夜間看清物體，是因為它能夠接收、感知無論是白天，還是夜晚都可以發(fā)出的紅外線；響尾蛇導(dǎo)彈是一種被動制導(dǎo)的空對空導(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)堂檢測答案：
1．思路解析：因為縱波的傳播方向與振動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，不是偏振光，A選項錯.自然光透過偏振片后的光振動方向只沿著偏振片的透振方向，故自然光透過偏振片后變?yōu)槠�振�?只要偏振光的振動方向與偏振片的透振方向不垂直就能通過偏振片，當(dāng)兩者方向平行時，透射光強(qiáng)度最大，C選項錯誤.當(dāng)兩者方向垂直時，偏振光將不能通過偏振片，故D選項正確.
答案：BD
5．思路解析：當(dāng)兩偏振片的夾角為90°時，偏振光的振動方向與偏振片透振方向垂直.
答案：D
6．思路解析：日落時分的陽光照射到水面上時，反射光很強(qiáng)，照相鏡頭對著水面時，進(jìn)入鏡頭的光線既有陽光經(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)動偏振片方向使其透振方向與反射光的光振動方向垂直，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偏振片后，透過雙縫的光為偏振光，當(dāng)偏振片的透振方向相互垂直時，兩偏振光的振動方向相互垂直，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，透射出的是振動方向與水平面成45°角的偏振光，當(dāng)對面來車時，對面車擋風(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，所以對面的司機(jī)不會因眼睛受到強(qiáng)光照射而眩暈，同理自己也不會因?qū)Ψ杰囌丈涠�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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