(一)、提出问题
光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,即光是一种波,但光是横波还是纵波呢?学生根据已有的知识或经验先说一说他们的看法,或者提出验证的设想。
(二)一、横波与纵波的区别
(学生先说一说两者已知的一些区别。)
1、偏振现象
演示:横波的偏振现象
软绳穿过一个有狭缝的纸箱:
a.狭缝与振动方向平行;
b.狭缝与振动方向垂直。分别在绳上形成一列横波,观察发生的现象。(两学生配合做)
c.把轻绳换成轻弹簧改用纵波做实验,观察发生的现象。
(1)在垂直于波传播方向的平面上,只有沿着平行于狭缝方向的振动才可通过狭缝,这种现象叫偏振。
(2)只有横波才有偏振现象。
2、在垂直于横波传播方向的平面上,对应着质点无数个可能的振动方向
如图所示。(图略)
(以上两个区别是下面关于光的偏振现象的重要的研究基础。机械波是横波还是纵波可以从现象上直接看出来。光虽然是可见的,但我们不能直接看出它是横波还是纵波。理解好横波的这些特点是探究光的波动形式的关键所在,是本章学习的重要伏笔。)
(三)二、光的偏振现象
1、探究光是横波还是纵波
研究课题:根据横波和纵波的特点,设计怎样的实验来判断光是横波还是纵波。
猜想与假设:
(学生展开讨论,发表各自的见解。鼓励学生积极思考,大胆假设,提出创新性研究方案。--可提示:利用类似机械波的实验,把宏观规律用之于微观现象的研究。)
选择器材:激光发生器,光屏,偏振片,铁架台。
(原则上来说,只要是平行等距离的细缝都可做偏振片。引导学生思考:对于光来说,对这样的狭缝有什么要求?为什么?
细长的狭缝方向叫"透振方向",只有沿着这个方向的波才可以通过偏振片。)
实验设计(演示与观察):