136光的偏振

第六节光的偏振自主学目标1.观察光的偏振现象，知道光是横波.2.知道什么是自然光，什么是偏振光，知道偏振现象的一些应用.知识点归纳一、光的偏振1.横波与纵波的特点：（1）横波：各点的振动方向总与波的传播方向①.（2）纵波：各点的振动方向总与波的传播方向在②.2.自然光和偏振光（1）自然光：太阳光、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿③方向振动的光，沿着各个方向振动的光波的强度④.（2）偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光.自然光通过⑤后，可以得到偏振光，⑥光和⑦光都是偏振光.3.偏振现象：(1)现象：只有沿着偏振片⑧方向振动的光波才能通过偏振片.（2）结论：光是一种⑨波.二、偏振现象的应用：照相机镜头前安装、电子表的液晶显示等.提示：①垂直②一条直线上③各个④相同⑤偏振片⑥反射⑦折射⑧透振⑨横波重难点解析1.横波、纵波的判定方法(1)振动方向与波的传播方向互相垂直的为横波，振动方向与波的传播方向在同一条直线上的为纵波.(2)能够通过两个互相垂直的“狭缝”的为纵波，不能够通过的为横波.2.自然光和偏振光自然光偏振光光的来源直接从光源发出的光（灯泡、太阳光）自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光的振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光强度都相同垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向（起偏器透振方向）典型例题例1如图所示，P是一偏振片，P的偏振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光【解析】如题图所示，因偏振片的透振方向为竖直方向，水平方向振动的光不能透过，太阳光是自然光，故太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°角振动的光，都能在P的另一侧观察到透射光，只是与竖起方向成45°角振动的光的透射光弱些，故A、B、D正确。【答案】A、B、D例2夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是()A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°【解析】若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平的话，从车灯发出的照射到物体上反射的光线将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以A错；若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，B错；若前窗玻璃透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透振进本车车窗内，却可以透振进对面车窗内，C错。正确的措施是D。【答案】D新课标检测1．由下列哪些现象可以说明光是横波()A．光的干涉和衍射现象B．光的折射现象C．光的全反射现象D．光的偏振现象2．对于自然光和偏振光，以下认识正确的是A．从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光B．自然光通过一个偏振片后成为偏振光，偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光C．电灯光透过偏振光，偏振片旋转时看到透射光的亮度无变化，说明透射光不是偏振光D．自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光3．两个偏振片紧靠在一起．将它们放在一盏灯的前面让光没有通过．如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象()A．透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B．透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值C．透过的光强在整个过程中都增强D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强4．在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q.在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是()A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱5．在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置一偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则()A．光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减小B．光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大C．干涉条纹消失，光屏上一片黑暗D．干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上6．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则()A．图中a光为偏振光B．图中b光为偏振光C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮7．如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直．在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是()A．反射光束1消失B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失8．市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。查找资料或向有经验的人请教，回答以下问题。为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验、哪些检测？课时训练1.对于光的偏振，下列说法正确的是（)A.自然光是偏振光B.自然光通过偏振片后成为偏振光C.偏振光不能再通过偏振片D.如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直，偏振光不能透过偏振片2．有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有（）A．只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振B．只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振C．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光3.下列现象能反映光的偏振特性的是（）A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为转轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然入射到两种介质的界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角为90º时，反射光是偏振光C．戴上由偏振片组成的“眼镜”观看立体电影D．通过手指间的狭缝观察日光灯时，可以看到彩色条纹4．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过。如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象()A．透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B．透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值C．透过的光强在整个过程中都增强D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强5．在如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此时在光屏C上，透射光的强度最大，则下列说法中正确的是()A．此时A，B的偏振方向平行B．只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零C．不论将A或B绕OO′轴旋转90°时，屏上透射光的强度最弱，几乎为零D．将A沿顺时针方向旋转180°时，屏上透射光的强度最弱，几乎为零6．在某些特定环境下照像时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使景象清晰，关于其原理下列说法正确的是()A．增强透射光的强度B．减弱所拍摄景物周围反射光的强度C．减弱透射光的强度D．增强所拍摄景物周围反射光的强度7．光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使照片更清晰D．通过手指间的缝隙观察荧光灯，可以看到彩色条纹8．一段时间以来“假奶粉事件”闹得沸沸扬扬，奶粉中的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量。偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是()A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强最大，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α9．如图所示，让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上，P的右侧再放一光屏Q，现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q上的亮度变化情况，下列判断中正确的是()A．只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮光B．光屏上亮度基本不变C．光屏上亮、暗交替变化出现D．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动10.如图所示，把两偏振片ab叠放在一起，隔着偏振片观察白炽灯发出的自然光。将离光源近的偏振片a固定，缓慢转动偏振片b，直到看到透射光最强。然后，在这一位置将b转过90°，这时透射光最弱，几乎为零。如果在ab间再随意插一片偏振片c，则()A．透射光为零B．可能有部分光透过C．透射光变为最强D．以上情况都有可能发生11.实验证明让一束太阳光入射到平静的水面上，如果入射角合适，其反射光线和折射光线是互相垂直的，且偏振方向也是互相垂直的偏振光．已知水的折射率为1.33，求这一入射角为多少？12.当戴上偏振片眼镜观察水面时，能够清楚地看到水中的游鱼，试解释其中的道理。