[师]请一位同学来表述一下看到的现象.
[生]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.
[师]表达得不错,还有同学要补充吗?
[生]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.
[师]很好.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.
二、新课教学
(一)光的偏振
[演示二]
(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)
[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.
[现象1]用一个起偏器观察自然光,偏振片是透明的,以光的传播方向为轴旋转P时,透射光强度不变.[投影]
[师]同学们能由此得到什么结论吗?
[生]光是纵波.
[师]怎么得到这个结论的呢?
[生]与前面纵波实验类比得到的.
[师]大家有没有考虑过假如波是横波而且沿各个方向都有振动的情况呢?
(学生默然,教师继续演示)
[现象2]加上检偏器Q,当Q的透振方向与P的透振方向一致时,透射光强度最大.[投影]
[现象3]以光传播方向为轴旋转时,透射光强度减弱.当Q与P透振方向垂直时,屏上最暗,光强几乎为零. [投影]
[师]现在大家能判断光是横波还是纵波了吗?
[生]能,是横波.
[师]那现象1是怎么回事呢?原来,我们这里用的太阳光源包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且各个方向振动的光波强度都相同,这种光叫自然光.通过起偏器后,这种光就成了偏振光,它只能沿某一特定方向振动.
[师]哪位同学能来解释刚才我们看到的三个现象呢?
(学生基本上能根据与机械波类比解释实验现象,并明确光是一种横波.)
(二)光振动