13.6《光的偏振》學(xué)習(xí)任務(wù)單課題光的偏振年級高二知識點來源人教版高中物理選修3-4第十三章第六節(jié)《光的偏振》學(xué)習(xí)目標物理觀念：1.知道光的偏振現(xiàn)象，知道光是橫波.2.知道偏振光和自然光的區(qū)別．科學(xué)探究：通過觀察光的偏振實驗，了解光的偏振現(xiàn)象，加深對偏振的理解．學(xué)習(xí)重難點．【課前預(yù)習(xí)】一、光的偏振1．偏振片由特定的材料制成，每個偏振片都有一個的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能順利通過偏振片，這個方向叫做“方向”．2．自然光和偏振光(1)自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的都．這種光是“自然光”．(2)偏振光：在垂直于的平面上，沿著某個的方向振動，這種光叫做偏振光．3．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種波．4．偏振現(xiàn)象的應(yīng)用照相機鏡頭前的偏振濾光片、電子表的液晶顯示、立體電影、車燈眩光的消除等．【自主探究】1．判斷下列說法的正誤．(1)橫波和縱波都能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象．()(2)自然光通過偏振片可以獲得偏振光．()【重點探究】二、光的偏振【討論探究】如圖所示，取一個偏振片P，讓陽光通過偏振片P，在P的另一側(cè)觀察，可以看到偏振片是透明的；在偏振片P的后面再放置另一個偏振片Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片Q，會看到什么現(xiàn)象？這說明什么？【歸納總結(jié)】對偏振方向與透振方向的理解透振方向：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，只有沿著的光波才能順利通過偏振片，這個方向叫做“透振方向”．(1)當偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向時，透射的光最強；當偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向時，光不能穿過偏振片．(2)當偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向既不平行也不垂直時，則仍會有部分光透過偏振片，只是透過的光的強度介于平行和垂直兩種情況之間．【典例1】(多選)如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則()A．圖中a光為偏振光B．圖中b光為偏振光C．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處將看到光亮D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光亮【鞏固訓(xùn)練】(光的偏振的應(yīng)用)(多選)下面關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用正確的是()A．自然光通過起偏振器后成為偏振光，利用檢偏振器可以檢驗出偏振光的振動方向B．立體電影利用了光的偏振現(xiàn)象C．茶色眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象D．拍攝日落時水面下的景物時，在照相機鏡頭前裝一個偏振片可減弱水面反射光的影響【典例2】(光的偏振的應(yīng)用)(多選)鑒別奶粉的質(zhì)量，奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量．偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標準值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了．如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達O處的光最強，然后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是()A．到達O處的光的強度會明顯減弱B．到達O處的光的強度不會明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強度仍為最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于αD．將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強度仍為最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α【鞏固訓(xùn)練】(多選)如圖所示是立體電影的工作原理圖，觀眾戴上一副特殊的眼鏡就能看到由立體電影放出的立體圖象。關(guān)于立體電影，以下說法正確的是()A．觀眾戴上特制眼鏡是為了防止傷害眼睛B．這副眼鏡其實就是一對偏振方向互相垂直的偏振片C．戴上特制眼鏡的觀眾若只用一只眼睛看，則銀幕上只是一片光亮而無圖象D．產(chǎn)生立體視覺是因為人的兩只眼睛同時觀察物體時，在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同【鞏固訓(xùn)練】如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點位于P、Q之間，B點位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點光的強度變化情況是()A．A、B均不變B．A、B均有變化C．A不變，B有變化D．A有變化，B不變【總結(jié)感悟】13.6《光的偏振》課后鞏固練習(xí)1．(多選)如圖所示，一束自然光通過起偏振器照射到光屏上，則圖中光屏上發(fā)亮的有(起偏振器上用箭頭表示其透射方向)()2．(多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光線是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振片，可以使景象更清晰D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋3．(多選)如圖所示，P是豎直方向的偏振片(用實線表示透振方向)，下列四種光束中，哪幾種照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光()A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45°角振動的光4．如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的振動方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強度就會變化．設(shè)起偏振器和檢偏振器透振方向相同，關(guān)于這種溫度計的工作原理，正確的說法是()A．到達檢偏振器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大B．到達檢偏振器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越大C．到達檢偏振器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越小D．到達檢偏振器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度變化越小5．(光的偏振原理)(多選)如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮，則()A．圖中a光為偏振光B．圖中b光為偏振光C．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處將看到光亮D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光亮6．(偏振與折射的綜合)(多選)旋光儀可以用來測量糖溶液的濃度，從而測定含糖量。其原理是：偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向為軸線，旋轉(zhuǎn)一個角度θ，這一角度稱為“旋光角”，θ的值與糖溶液的濃度有關(guān)。將θ的測量值與標準值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達O處的光最強，然后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是()A．到達O處光的強度會明顯減弱B．到達O處光的強度不會明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θD．將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于θE．若使O處光強度再次最大，偏振片A、B均需轉(zhuǎn)過θ角7．如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到的現(xiàn)象是________．這是光的偏振現(xiàn)象，這個實驗表明________．8．(偏振與干涉的綜合)如圖所示，在楊氏雙縫實驗中，下述情況能否看到干涉條紋？簡單說明理由。(1)在單色自然光源S后加一偏振片P；(2)在(1)情況下，再加偏振片P1、P2，P1與P2的透射光方向垂直。參考答案1.答案ABD解析自然光通過起偏振器后成為偏振光，當偏振光的振動方向與起偏振器的透振方向平行時能夠通過，垂直時不能通過，所以A、B、D正確．2.答案ABC解析自然光通過第一個偏振片后形成單一振動方向的偏振光，再通過第二個偏振片時，若偏振片的透振方向與此偏振光的振動方向垂直，則無光透過第二個偏振片，若二者平行則透射光最強，故選項A反映了光的偏振特性；一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當反射光線與折射光線垂直時，反射光線和折射光線都是偏振光且偏振方向垂直，選項B反映了光的偏振特性；拍攝水中景物或玻璃櫥窗中景物時，由于水或玻璃表面反射光較強，使所拍攝景物不清晰，在照相機鏡頭前裝上偏振片，使其透振方向與反射光的偏振方向垂直，則有效防止反射光進入照相機，從而使所拍景象更清晰，選項C反映了光的偏振特性；選項D中通過手指間的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象．3.答案ABD解析只要光的振動方向不與偏振片的透振方向垂直，光都能通過偏振片，故A、B、D正確．4.答案B解析根據(jù)題意知，溫度變化越大，光通過光纖時振動方向變化越大，起偏振器和檢偏振器的透振方向是相同的，光從光纖中通過時振動方向變化越大，透過檢偏振器的光強度就會越小，所以光接收器接收的光強度也就會越小，因此選項B正確．5.答案BD解析自然光沿各個方向的振動是均勻分布的，通過偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光，它通過偏振片A后，變?yōu)槠窆?，則A錯誤，B正確；由人眼在P處看不到光亮可知，A、B兩偏振片的透振方向相互垂直，當以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，兩偏振片的透振方向仍垂直，在P處仍看不到光亮，當以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，兩偏振片的透振方向平行，在P處將看到光亮，C錯誤，D正確。6.答案ACD解析偏振片只能讓一定偏振方向的光通過，沒有樣品時，要使到達O處的光最強，偏振片A、B的透振方向應(yīng)相同；當放入樣品時，由于樣品的“旋光角”是θ，光線經(jīng)過樣品后偏振方向不再與B的透振方向平行，故到達O處光的強度會明顯減弱，A正確，B錯誤；偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θ，使與偏振光的方向平行時，光到達O處的強度將再次最大，C正確；同理，D正確，E