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教案展示-光侧技术
2016-01-08 17:43   审核人:   (点击: )

仪器与电子学院教案

电科 学科部   教师姓名:刘文耀      2016 14

课程名称

光测技术

授课专业

测控专业

授课章节与

题目

第六章 光的偏振及其应用

第一节 光偏振态的检验及原理

课时

15 min

教学

目的

1、掌握各偏振光的检验方法

2、重点掌握偏振光的检验原理—马吕斯定律

教学方法

采用多媒体,制作与教材配套的课件、运用课件等手段进行教学。

(尝试课前提出问题,通过学习,让学生解决问题的教学方法。)

教学重点与

难点

重点:偏振态的实验检验及原理

马吕斯定律基本内容

作业

附后设计避强光会车眼睛

教学小结

1、各种偏振光的产生、检验及其应用

2、马吕斯定律基本内容及应用

 

(一)导入新课 

1、给出一张电脑屏幕随着偏振片的滚动,明暗变化的图片。

借此提出本课程的学习内容,并要求学生们通过这一节课的学习来回答这一现象的原理。

2、内容复习

上节课提到光的五种偏振态,及其光矢量特点。请学生回答偏振态光矢量特点的异同。

偏振态光矢量特点的异同

自然光

线偏振光

部分

偏振光

圆偏振光

椭圆

偏振光

光振动矢量

形态

线性矢量(多条)

线性矢量(单条)

线性矢量(多条)

旋转矢量

旋转矢量

轨迹

椭圆

振幅

相同

不相同

相同

不同

依据特点判断偏振光的类型,就是本节课的学习内容。从而引入新课。

(二)讲授新课 

1、偏振光的检验

1) 起偏和检偏

起偏:从自然光获得偏振光。

起偏器(polarizer):起偏的光学器件。

起偏的原理:利用某种光学的不对称性,如:二向色性、反射和折射、散射、双折射产生偏振光。

偏振片----由自然光获得线偏振光的平面片状器件,用P表示。

1/2玻片:一定厚度的双折射晶体,当法向入射的光透过时,寻常光(o)和非常光(e)之间的相位差等于 π或其奇数倍,这样的晶片称为二分之一波片,简称半波片

1/4玻片: 一定厚度的双折射单晶薄片。当光法向入射透过时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于 π/2或其奇数倍,这样的晶片称为四分之一波片或 1/4波片

2) 偏振光的检验

演示:通过多媒体演示自然光通过起偏和检偏器之后的光强变化;以及自然光通过检偏器之后的光强变化。

思考:依据各偏振态光矢量的特点,思考:一束待检光,通入偏振片,以光线为轴转动偏振片:

    I 不变®待检光是什么光

    I 变,有消光®待检光是什么光

    I 变,无消光®待检光是什么光

总结:偏振态的检测方法:

请学生们明确,课程引入时提出的电脑屏幕随着偏振片的滚动,明暗变化的原理,证明液晶显示屏是线偏振光,进而请学生们思考光强变化的大小如何变化。引入马吕斯定律的学习。

2、马吕斯定律

a ¾检偏器前偏振光振动方向与检偏器偏振化方向之间的夹角

线偏振光光强I0,透过检偏振器光强I:   马吕斯定律

 

(三)巩固练习

1.用偏振片平行放置作为起偏器和检偏器,在它们的偏振化方向成30º角时,观测一光源;再将夹角改为60 º, 换一个光源.两次测得光强相等.求两光源照起偏器前的光强之比.

:设两光源照起偏器的光强分别为I1I2.

则起偏器后的光强分别为I1 / 2I2 / 2.

设检偏器后的光强分别为I1' I‘2.

依照马吕斯定律

依题意   I'1=I'2

即:

 

(四)归纳小结 

1、各种偏振光的检验方法

2、马吕斯定律基本内容及应用

 

(五)作业安排 

夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛,严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,如何能够使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激,也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。(学生自己设计)

注意:首先,司机要能够看清楚自己车灯经对面物体反射回来的光线,所以自己车灯偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行;

其次,他不能看到对面车灯发出的强光,所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直。

  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            

 

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