例題 如圖1所示,讓太陽光通過M上的小孔S后照射到M后方的一偏振片P上,P的后面再放一光屏Q,現使P繞著平行于光傳播方向的軸勻速轉動一周,則關于光屏Q上光的亮度變化情況,下列說法中正確的是
A.只有當偏振片轉到某一適當位置時光屏被照亮,其他位置時光屏上無亮光
B.光屏上亮、暗交替變化
C.光屏上亮度不變
D.光屏上只有一條亮線且隨偏振片轉動而轉動
解析 自然光通過一個偏振片后,變成了偏振光,只有與偏振片透振方向一致的光能通過,因此變暗,由于自然光沿各個方向振動的光波的強度都相同,當轉動偏振片時,屏上的亮暗程度不變。應該選C選項。
但在做題時,許多同學選擇了D選項。問其原因,原來是題中的圖使他們誤以為偏振片上有一條縫,光通過以后是一條亮線并隨偏振片轉動而轉動。
教材上也多采用了這種畫法,使許多學生產生了誤解。(如圖2所示)
實際上課本先以機械波為例使學生理解橫波的特點,然后類比畫了光的偏振的情況。許多教材都采用了這種畫法。所謂的“縫”實際是指偏振片的透振方向。

對此筆者認為,如果改變一下畫法,也許會消除學生的誤解。例如滬科版教材中采用了圖3的畫法,而大學《普通物理》課本中的畫法如圖4所示。

即圖上畫的并不是縫,而是表示偏振方向的平行線。這樣,學生就不會誤以為光是通過縫傳播過去的。如果能附上圖5所示的偏振片的偏振化方向的示意圖,將更有利于學生的學習。
綜上所述,教材中的插圖應有利于學生的理解,盡量不要引起不必要的誤解。
附:偏振片實驗錄像截圖

參考文獻:
[1]程守洙、江之永 .《普通物理學》. 高等教育出版社,1997
[2]普通高中課程標準實驗教科書(物理選修3-4). 人民教育出版社,2005
[3]普通高中課程標準實驗教科書(物理選修3-4). 上海科技教育出版社,2005
(欄目編輯羅琬華)