高中物理光的偏振教案大全
教学目标:
(一)知识与技能
1、通过实验,认识振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象。
2、了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波。
3、了解日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用。
(二)过程与方法
1、通过机械波的偏振实验和光的偏振实验掌握类比研究物理问题的方法。
2、通过对光的偏振应用的学习,提高应用知识解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
通过课外活动观察光的偏振现象培养学生联系实际学习物理的观念和习惯。
教学重点:
光的偏振实验的观察和分析。
教学难点:
光振动与自然光和偏振光的联系。
教学方法:
通过实验现象使学生认清机械波中横波的偏振现象,再通过机械波与光波的类比,实现轻松过渡,形成概念明确规律,并在应用中深化知识的理解。
教学用具:
柔软的长绳一根,带有狭缝的木板两块,细软的弹簧一根,电气石晶体薄片或人造偏振片两片,投影仪。
教学过程:
(一)引入新课
(复习横波和纵波的概念)
教师:请同学们回忆一下机械波一节内容,举例说说什么是横波?什么是纵波?
学生:振动方向和传播方向垂直的波叫横波,抖动水平软绳时产生的波就是横波。振动方向和传播方向在一条直线上的波叫纵波,像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波。
教师:通过前几节课的学习,我们知道光具有波动性,那么光波究竟是横波还是纵波呢?
这节课我们要学习的偏振现象,可以说明光是横波。
(二)新课教学
1、偏振现象
演示实验一:
介绍课本图装置,教师演示,引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况,看波能否通过狭缝传到木板的另一侧。
现象:对绳上形成的横波,当狭缝与振动方向一致时,波不受阻碍,能通过狭缝,而当狭缝与振动方向垂直时,波被狭缝挡住,不能通过狭缝传到木板另一端,对弹簧上形成的纵波,无论狭缝怎样放置,弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧。
教师补充:在绳上横波传播过程中,当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时,有部分振动能通过狭缝。横波的这种现象称为偏振现象,大家看到,纵波不会发生偏振现象,根据是否能发生偏振,我们可以判断一个机械波是横波还是纵波。虽然这种方法对判断机械波并非必要,但我们可以借助这种方法来判断光波是横波还是纵波。
演示实验二:
(教师介绍装置,强调起偏器P和检偏器Q的作用,演示同时引导学生认真观察随着检偏器Q的转动屏上光照强度的变化)
教师:请大家看这个薄片,它在我们这个演示实验中的作用与前面的带有狭缝的木板类似,它上面有一个特殊的方向称透振方向,只有振动方向与透振方向平行的光波才能透过偏振片,下面请大家认真观察。