4.6 光的偏振 激光（导学案）（教师版）.docx

第6节光的偏振激光

导学案

【学习目标】

1.通过观察光的偏振现象，知道光是横波。

2.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解释生活中的一些常见光学现象。

3.了解激光的特性，能举例说明激光技术在生产生活中的应用。

【学习重难点】

【教学重点】对光的偏振现象的理解；?

【教学难点】探究光的偏振现象?；

【知识回顾】

机械波可分为横波和纵波两类，其波形及描述对比如下：

定义

标识性物理量

实物波形

横

波

质点的振动方向与波的传播方向相互__垂直__的波

①波峰：凸起的__最高处__

②波谷：凹下的__最低处__

纵

波

质点的振动方向与波的传播方向在__同一直线上__的波

①密部：质点分布__最密__的位置

②疏部：质点分布__最疏__的位置

【自主预习】

光的偏振

1．偏振

(1)不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同的现象，称为偏振现象。

(2)横波的振动方向称为偏振方向。

(3)偏振现象是横波的特有现象，纵波没有偏振现象。

2．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，沿这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，这个偏振方向叫作透振方向。

(2)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于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。

(3)偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，沿着某一特定方向振动的光叫作偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面的反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化。

3．偏振现象的应用

摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，减弱了反射光进入镜头。

激光

激光的特点及应用

特点

性质

应用

相干性

激光具有频率相同、相位差恒定、振动方向一致的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性

光纤通信

平行度

激光的平行度非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度

进行精确的测距；读取光盘上记录的信息等

高亮度

它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量

用激光束切割、焊接；医学上可以用激光做“光刀”；激发核反应等

【课堂探究】

【新课导入】

在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？

学生根据自己所知所解或课前预习回答问题

摄影师又是如何拍摄下清晰的画面的呢？

学生根据自己所知所解或课前预习回答问题

【新课教学】

任务一、偏振

温故旧知

横波和纵波有什么区别？

在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上；在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直。

（二）偏振

阅读课文，回答什么是偏振，什么是偏振现象？

1.偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“偏振现象”。

2.偏振方向：一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜”的方向振动。横波的振动方向称为“偏振方向”。

如图是一列横波，当这列横波穿过两个带有狭缝的木板时,狭缝的方向与波的振动方向相同，横波是否可以穿过？

回答：横波能穿过狭缝

如图当我们将后一块木板旋转900以后，这时横波就是否能再通过狭缝？

回答：横波不能穿过狭缝

纵波会不会发生以上情况？

纵波不会发生以上情况

由此可以看出横波和纵波的区别在哪里？

横波能够发生偏振现象而纵波不能发生偏振现象，这就是横波与纵波的一个区别。

光的干涉和衍射说明光具有波动性，那么光波是横波还是纵波呢？

学生根据偏振现象回答自己的猜想

任务二、光的偏振

（一）偏振片

什么是偏振片？

一种由高分子薄膜制成的光学器件，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通过偏振片，这个方向叫做“透振方向”。

光的偏振

光的偏振实验说明了什么？

光的偏振实验说明了光是一种横波。

阅读课文，回答什么是自然光，什么是偏振光？

1．自然光：实际上，太阳以及日光灯、发光二极管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，而且沿着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，只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光。

任务三、偏振现象的应用

你知道光的偏振现象在生产生活或科技领域中有什么应用？

（一）摄影

摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。

（二）汽车

汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开