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第四章光第课时2教学目标了解光的干涉、衍射、偏振的内涵,了解激光的特性;能解释生活中有关光的干涉、衍1射、偏振的现象,了解激光的特性能将光的干涉、衍射、偏振与光波模型联系起来,能分析关于波动性的相关问题;能解2释生活中有关光的干涉、衍射、偏振的现象感受物理学的发展对社会发展的促进作用3教学重难点教学重点光的干涉、相干光产生明纹或暗纹的条件、光的干涉的应用、光的衍射和偏振的应用教学难点相干光产生明纹或暗纹的条件、光的干涉的应用、光的衍射和偏振的应用课的类型复习课教学过程课程新入教师口述前面我们复习了几何光学的内容,今天我们来复习物理光学的内容内容讲解
一、光的干涉师生活动教师组织学生回顾双缝干涉实验及现象教师活动讲解双缝干涉实验将一束激光照射到双缝上,光通过双缝后照射到光屏上,可观察到屏上出现明暗相间的条纹激光光源发出的光,同时投射到两狭缝上,被分成两列光波这两列光波振动频率、振动方向都相同,在双缝后相遇,出现振动加强和减弱相间的区域,在屏上就出现了明暗相间的干涉条纹干涉是波特有的一种现象,光的干涉现象说明了光有波的特性光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯•杨在年成功完成的托马斯•杨的时代没1801有激光他用日光照亮一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝,发生干涉这就是历史上著名的杨氏双缝干涉实验,它有力地证明了光是一种波教师设问请大家回顾双缝干涉实验产生干涉条纹的条件学生活动小组内讨论老师所提问题,然后举手回答师生活动教师让一名学生上讲台讲解产生干涉条纹的条件,然后补充光和机械波一样,产生稳定的干涉图样需要一定的条件两列光波的频率相同,相位差恒定,振动方向相同,即光波为相干光波,而且两列相干光波到达明干涉条纹的位置的路程差是半波长的偶数倍,即到达暗干涉条纹的位置的路程差是半波长的奇数倍,即Ar若两列光不是在真空或空气中传播,而是在绝对折射率为〃的介质中传播路程心明条纹和暗条纹满足的条件分别为故明暗条纹间距为师生活动教师组织学生到讲台讲解薄膜干涉,然后作出补充或总结薄膜干涉,是光通过薄膜时产生的干涉薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层来自两个面的反射光相互叠加,发生干涉,也称薄膜干涉通常而言,不同位置的液膜,厚度不同,因此在膜上不同的位置,来自前后两个面的反射光的路程差不同在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了亮条纹;在另一些位置,叠加后相互削弱,出现了暗条纹师生活动教师让学生列举生活中有关光的干涉的自然现象或光的干涉的应用,然后教师给出判断或补充
二、光的衍射师生活动教师组织学生上讲台讲解狭缝衍射现象和圆孔衍射现象,之后教师作必要补充光通过宽度较小的狭缝时,实际所到达区域大于光沿直线传播所能到达的区域的现象即为单缝衍射现象光通过直径较小的圆孔时,实际所到达区域大于光沿直线传播所能到达的区域的现象即为圆孔衍射现象师生活动共同列举生活中的衍射现象及光的衍射的应用
三、光的偏振师生活动教师组织学生回顾光的偏振,然后找一名学生上讲台讲解光的偏振,再然后教师对学生的讲解给出判断及补充偏振片是一种由特殊的材料制成的元件,它有一个特殊的方向,叫作透振方向偏振片透射的光的强度会随着旋转的角度而变化,当两块偏振片的透振方向一致时,观察到的光最强,这说明从第二块偏振片出来的光的振动方向与第一块偏振片的透振方向相同当两块偏振片的透振方向垂直时,几乎观察不到光这种具有特定振动方向的光叫作偏振光很显然,只有横波才具有偏振性这个实验也验证了光是横波师生活动学生列举光的偏振在生活中的应用,教师给出判断
四、激光教师活动展示激光表演的图片和激光切割的图片教师设问请同学回顾激光的特点和应用学生活动学生回顾老师所提的问题,然后举手回答教师活动理答激光的特点■干涉性好■相干性好■平行度好■亮度高师生活动教师让学生用手机查询使用激光的注意事项学生活动手机查询使用激光的注意事项教师活动理答教师依实际情况看是否需要提一下激光器的使用教师至少要强调即使激光笔时也不能使激光射入人的眼睛师生活动教师组织学生回顾激光的应用,然后让一名学生上讲台结合激光的特点讲一下激光的使用之后教师作必要补充典题剖析例如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片尸和以光的传播方向为轴旋转偏振片1Q,尸或可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象,这个实验表明光是电磁波光是一种横波A.B.光是一种纵波光是概率波C.D.答案B解析光的偏振现象证明光是一种横波,故选B课堂小结。