光的知識總講

關(guān)于光的知識總講第一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日第十三章

《光》第二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日13.1《光的折射》第三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日教學目標一、知識目標1.知道反射定律的確切含義，并能用來解釋有關(guān)現(xiàn)象.2.知道反射現(xiàn)象中光路是可逆的，并能用來處理有關(guān)問題.3.知道平面鏡成像特點及作圖方法.4.理解折射定律的確切含義，并能用來解釋有關(guān)的光現(xiàn)象和計算有關(guān)的問題.5.知道折射光路是可逆的，并能用來處理有關(guān)的問題.6.知道折射率的定義及其與光速的關(guān)系，并能用來進行有關(guān)的計算.二、能力目標1.會用反射定律解釋有關(guān)現(xiàn)象和處理有關(guān)問題.2.會用折射定律計算有關(guān)的問題，能理解折射率與光速的關(guān)系，并能用來進行有關(guān)的計算.第四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日三、德育目標1.通過觀察演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的教學，培養(yǎng)學生分析、推理能力.2.滲透物理研究和學習的科學態(tài)度教育.●教學重點光的折射定律.折射率概念.●教學難點光的折射定律和折射率的應(yīng)用.●教學方法本節(jié)課成功的關(guān)鍵在于做好實驗.通過實驗先定性觀察再定量測量，引導學生對測量數(shù)據(jù)進行分析、歸納.再來領(lǐng)略前人所做的思考從而領(lǐng)會數(shù)據(jù)分析的幾種常用方法——比值法、乘積法、加減法、圖象法等，為學生今后對實驗數(shù)據(jù)的處理打開思路.最后通過例題練習鞏固所學內(nèi)容.第五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光的反射現(xiàn)象平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角光被兩種介質(zhì)的分界面反射回原來的介質(zhì)中（1）反射光線、入射光線和法線同平面（2）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（3）反射角和入射角相等光路可逆OAB第六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日2、光的折射現(xiàn)象①折射光線、入射光線、法線在同一

平面內(nèi).②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)θ1θ2空氣玻璃NN'AOB第七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日③當光從空氣斜射入水或

玻璃中時，

折射角小于入射角⑤當入射角增大

時，折射角也隨

著增大

④當光從水或玻璃斜射入

空氣中時，

折射角大于入射角空氣水第八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光由空氣射入玻璃時入射角θ1和出射角θ2的數(shù)值表:探究：入射角和折射角有什么定量關(guān)系呢？=n12567834♂第九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日4、折射率（1）折射率-----是光從真空射入某種介質(zhì)中

時的折射率（2）n的大小與介質(zhì)有關(guān)，與i和r無關(guān)，對

于確定的介質(zhì)，n是定值，不能說

n∝sini或n∝1/sinr（3）折射率無單位

任何介質(zhì)的折射率皆大于1。sinisinrn=定義式：強調(diào)說明：第十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日空氣玻璃空氣水4、折射率---反映介質(zhì)對光的折射作用

iir′r第十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日幾種介質(zhì)的折射率：真空本身的折射率=1第十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

某介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的速度C與光在介質(zhì)中的速度之比：cvn=（n＞1）

光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因。研究表明：第十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日例一如圖一個儲油桶的底面直徑與高均為d．當桶內(nèi)沒有油時，從某點Ａ恰能看到桶底邊緣的某點Ｂ。當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的點c，ＣＢ兩點距離d/4．求油的折射率和光在油中傳播的速度．ＢＡＢＣＯＭＮＡ第十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日OACBGDF因底面直徑和桶高相等,由此可知∠AOF=∠ABG=450又∵OD=2CD油的折射率光在油中的傳播速度解:第十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日問題：玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到玻璃的界面上會發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測出來？第十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日第十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日1、根據(jù)折射率的定義：

要測折射率，必須知道與一個折射現(xiàn)象對應(yīng)的折射角和入射角?？諝獠Ａ=?r=?界面法線SiniSinr=n第十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.122×108m/s，當光線以30°入射角由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？例：第十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日13.2《光的干涉》第二十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日教學目標

一、知識目標1.通過實驗觀察認識光的干涉現(xiàn)象，知道從光的干涉現(xiàn)象說明光是一種波.2.掌握光的雙縫干涉現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的，何處出現(xiàn)亮條紋，何處出現(xiàn)暗條紋.3.掌握明條紋（或暗條紋）間距的計算公式及推導過程.4.知道不同色光的頻率不同，掌握波長、波速、頻率的關(guān)系.5.通過實驗初步認識薄膜干涉現(xiàn)象，了解其應(yīng)用.二、能力目標1.通過了解楊氏把一個點光源發(fā)出的一束光分成兩束，理解相干光源的設(shè)計思想.2.通過根據(jù)波動理論分析單色光雙縫干涉，培養(yǎng)學生比較推理，探究知識的能力.3.在認真觀察實驗事實的基礎(chǔ)上，加強抽象思維能力的培養(yǎng).第二十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日三、德育目標通過對光的本性的初步認識，建立辯證唯物主義的世界觀.●教學重點雙縫干涉圖象的形成實驗及分析●教學難點1.亮紋（或暗紋）位置的確定.2.亮紋（或暗紋）間距公式的推導.●教學方法通過機械波干涉現(xiàn)象的復習，過渡到光波的疊加，進而提出問題，引發(fā)思考，在實驗觀察的基礎(chǔ)上通過探究現(xiàn)象成因，總結(jié)規(guī)律，完成本節(jié)課的教學目標，最后通過對薄膜干涉成因的分析達到拓展應(yīng)用，提高能力的目的.第二十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光的直線傳播第二十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日彩虹第二十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日海市蜃樓第二十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日假設(shè)光真的是一種波我們必然能看到波特有的現(xiàn)象第二十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日托馬斯·楊1773~18291801年，英國物理學家托馬斯·楊在實驗室里成功的觀察到了光的干涉現(xiàn)象．二、光的干涉第二十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日單色光屏S1S2雙縫探究1：光是一種波

第二十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日單色激光束屏等間距雙縫干涉圖樣圖樣有何特征？S1S2亮條紋的中心線亮條紋的中心線暗條紋的中心線暗條紋的中心線雙縫中央亮條紋明暗相間第二十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日亮條紋亮條紋λ探究2：出現(xiàn)明暗相間條紋的條件S1S2第三十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日第三十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日亮條紋出現(xiàn)亮條紋的條件（n=0，1，2，3…）S為光程差第三十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日暗條紋

λ/2探究2：出現(xiàn)明暗相間條紋的條件S1S2第三十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日第三十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日亮條紋暗條紋出現(xiàn)亮條紋和暗條紋的條件（n=0，1，2，3…）（n=0，1，2，3…）探究3：用雙縫觀察白光干涉圖樣

第三十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日13.3《實驗：用雙縫干涉

測量光的波長》第三十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

如圖所示的雙縫實驗中，屏離開擋板越遠，條紋間的距離越大，另一方面，實驗所用光波的波長越大，條紋間的距離也越大，這是為什么？r2-r1=dsinθX=ltanθ≈lsinθ當兩列波的路程差為波長的整數(shù)倍，即dx/l=±kλ（k=0,1,2…)時才會出現(xiàn)亮條紋，亮條紋位置為：X=±klλ/dS1S2P1Plr1r2dxθ一、實驗原理第三十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日相鄰兩個明(或暗)條紋之間的距離為其中，波長用λ

表示，d表示兩個狹縫之間的距離，l為擋板與屏間的距離．第三十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日實驗步驟：1、安裝雙縫干涉儀2、單縫到雙縫的距離為5-10cm3、通過目鏡，可看見白光的雙縫干涉條紋4、放紅光慮光片，觀測紅光的雙縫干涉條紋調(diào)節(jié)d比較△x的變化換綠色慮光片5、測量出n條亮條紋間距a6、察看說明書，得出d和L7、代入公式，求出波長二、觀察雙縫干涉圖樣第三十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏圖（甲）L1L2第四十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日注意事項：1、安裝儀器的順序：光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏2、雙縫與單縫相互平行，且豎直放置3、光源、慮光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上4、若出現(xiàn)在光屏上的光很弱，由于不共軸所致5、若干涉條紋不清晰，與單縫和雙縫是否平行有很大關(guān)系第四十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日ΔXΔXΔXΔXΔXΔX第四十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日中間亮紋第二條亮紋第一條亮紋第一條亮紋第二條亮紋第一條暗紋第一條暗紋第二條暗紋第三條暗紋第二條暗紋第三條暗紋第四十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日15205100202515圖（丙）第1條時讀數(shù)第4條時讀數(shù)1520510030354045圖（乙）螺旋測微器的讀數(shù)三、測定單色光的波長第四十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日游標尺的讀數(shù)：第四十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日第四十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日測量結(jié)果求波長：

測出n個亮條紋間的舉例a。就可以求出相鄰兩個亮條紋的距離

再由得第四十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日13.4《光的顏色色散》第四十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日教學目標

知識與能力1、棱鏡的概念及其對光線的偏折作用；全反射棱鏡對光路的控制；了解光的色散及物體的顏色等生活常識。2、知道白光的色散現(xiàn)象，知道白光是復色光知道勻變速運動的位移與時間的關(guān)系，能用來進行簡單的計算。3、知道薄膜干涉是如何獲得相干光源的，了解薄膜干涉產(chǎn)生的原因，知道薄膜干涉在技術(shù)上的應(yīng)用。過程與方法1、通過對光的色散和薄膜干涉實驗探索，加強學生動手能力，觀察能力，加深對知識的理解。2、感悟一些數(shù)學方法的應(yīng)用特點。情感、態(tài)度與價值觀1、知道學好物理的重要性。2、具有科學精神和正確的世界觀、人生觀、價值觀第四十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

截面為三角形或梯形的透明體

等腰棱鏡

直角等腰棱鏡

四棱鏡一、棱鏡第五十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日1.棱鏡對光線的作用:S●S’●2.棱鏡成像特征①成虛象②虛象的位置比物體的實際位置向頂角方向偏移光線經(jīng)過棱鏡后向棱鏡的底面偏折。第五十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日?思考：如果這個棱鏡用極薄的玻璃制成，里面是空氣，周圍是水，當光線通過這個空氣棱鏡時，射出的光線將如何？作圖說明第五十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日二、光的色散第五十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日實驗現(xiàn)象分析1.太陽光是一種顏色的光嗎？

不是，太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光組成

（復色光）

2、光的偏折程度與什么有關(guān)？折射率越大，偏折的程度越大

與折射率有關(guān)

第五十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日3、白光經(jīng)過棱鏡后，不同顏色的光，向底面偏折的程度不同，說明了什么？不同顏色的光在同一介質(zhì)中的折射率不同由紅光到紫光折射率越來越大第五十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日4、光學中與折射率有關(guān)的幾個物理量？結(jié)論：在同一介質(zhì)中，由紅光到紫光，光的折射率越來越大，傳播速度越來越小，相同的入射角，紫光越容易發(fā)生全反射光的傳播速度臨界角第五十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日各種色光的折射率第五十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日三、全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡，臨界角為42o光垂直于任一側(cè)面入射，都會在另一側(cè)面產(chǎn)生全反射棱鏡對光線的作用：第五十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日課堂小結(jié)1棱鏡對光線的作用2光的色散說明了什么②不同單色光在同一介質(zhì)中的折射率不同①白光是復色光由紅光到紫光其折射率越來越大③由光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時，n越大臨界角越小，紫光越容易發(fā)生全反射同一介質(zhì)中紅光速率最大紫光最小第五十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日一束白光射到玻璃三棱鏡的一個面上后發(fā)生色散現(xiàn)象，在圖示的光路圖中，符合實驗事實的是()A課堂練習第六十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日一束白光從頂角為的三棱鏡的一側(cè)，以較大的入射角射入棱鏡后，經(jīng)棱鏡折射在光屏P上可得到彩色光帶，如圖所示，當入射角逐漸減小到0的過程中，假如屏上的彩色光帶先后消失，則()A.紅光最先消失，紫光最后消失B.紫光最先消失，紅光最后消失C.紅光最先消失，黃光最后消失D.紫光最先消失，黃光最后消失B第六十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日一窄束平行白光斜射到兩面平行的玻璃磚的AB面上，如圖示，從CD面射出的光在靠近C端是什么顏色ACBD第六十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日13.5《光的衍射》第六十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日教學目標

一、知識目標1.通過實驗觀察，讓學生認識光的衍射現(xiàn)象，知道發(fā)生明顯的光的衍射現(xiàn)象的條件，從而對光的波動性有進一步的認識.2.通常學習知道“幾何光學”中所說的光沿直線傳播是一種近似規(guī)律.二、能力目標1.通過討論和對單縫衍射裝置的觀察，理解衍射條件的設(shè)計思想.2.在認真觀察課堂演示實驗和課外自己動手觀察衍射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學生比較推理能力和抽象思維能力.三、德育目標通過“泊松亮斑”等科學小故事的學習，培養(yǎng)學生堅定的自信心、踏實勤奮的工作態(tài)度和科學研究品德.第六十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日●教學重點單縫衍射實驗和圓孔衍射實驗的觀察以及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.●教學難點衍射條紋成因的初步說明.●教學方法1.通過機械波衍射現(xiàn)象類比推理，提出光的衍射實驗觀察設(shè)想.2.通過觀察分析實驗，歸納出產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件以及衍射是光的波動性的表現(xiàn).3.通過對比認識衍射條紋的特點及變化，加深對衍射圖象的了解.第六十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日第六十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長小或者跟波長相差不多第六十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日A第六十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日一.光的衍射現(xiàn)象

光在傳播過程中，遇到障礙物或小孔時，光將偏離直線傳播的方向而繞到障礙物到達陰影區(qū)域的現(xiàn)象。第六十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

單色光的衍射圖樣:中間亮紋較寬較亮、兩邊：對稱的明暗相間條紋，亮條紋強度向兩邊逐漸較快減弱。1.單縫衍射第七十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日衍射圖樣光強中央明紋單縫衍射圖樣的光強分布第七十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

白光單縫衍射條紋：中間是白色的，兩邊是減弱很快的彩色條紋。第七十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日2.小孔衍射光通過小孔(小到一定程度)在屏上會出現(xiàn)：中間較亮，周圍明暗相間的圓環(huán)，且亮度小這些圓環(huán)達到的范圍遠遠超過根據(jù)光的直線傳播所應(yīng)照明的面積。第七十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日思考與討論:將一個大的不透明障礙物上的正三角形孔從邊長10cm逐漸減小到零，讓陽光從孔中通過，在障礙板后暗箱中的屏上可看到啥現(xiàn)象？第七十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日針尖第七十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日解析：開始階段，孔比較大，在屏上得到一個正三角亮斑，隨著孔的減小，亮斑也變??；孔再小，在亮斑周圍出現(xiàn)一個亮度比較弱的圓，這是小孔成像；繼續(xù)減小小孔的尺寸，在光屏上出現(xiàn)彩色的衍射圖樣，這時是明顯的衍射現(xiàn)象；孔再小，光線再弱，直到什么也看不見．第七十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日3.泊松亮班光照到不透明的小圓板上，在屏上圓板的陰影中心，有一個亮斑，這個亮斑取名叫泊松亮斑第七十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

在障礙物的尺寸可以跟光的波長相比甚至比光的波長還要小的時候衍射現(xiàn)象就十分明顯，出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象二.光發(fā)生明顯衍射的條件

第七十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日例2.下列現(xiàn)象中能產(chǎn)生明顯衍射的是()A.光的波長比孔或障礙物的尺寸大得多B.光的波長與孔或障礙物的尺寸可相比C.光的波長等于孔或障礙物的大小D.光的波長比孔或障礙物的尺寸小得多。第七十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日衍射現(xiàn)象衍射現(xiàn)象針尖狹縫圓孔圓屏入射光波衍射圖樣觀察屏第八十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日紅光第八十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日1、光的干涉和衍射圖樣區(qū)別雙縫干涉圖樣特點：單縫衍射圖象特點：三.光的干涉和光的衍射的比較2、雙縫干涉和單縫衍射都是光波疊加的結(jié)果，只是干涉條紋是有限的幾束光的疊加，而衍射條紋可認為是極多且復雜的相干光的疊加。明暗相間、中間較寬較亮，兩邊對稱亮度漸減弱明暗相間、等間距等亮度紅光第八十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日例3、在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋.若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，這時(

)

A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失

B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在

C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮

D.屏上無任何光亮第八十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日C[解析]

紅色濾光片只允許紅光通過，綠光濾光片只允許綠光通過．通過一縫的光是紅光，通過另一縫的光是綠光，而紅光和綠光不能發(fā)生干涉，屏上無干涉條紋，但有光到達，選項C正確第八十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日小結(jié):光的衍射單縫衍射小孔衍射泊松亮斑明顯衍射條件第八十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日1．對于衍射現(xiàn)象的分析正確的是

A．光的衍射是光離開直線路徑繞到障礙物陰影里去的現(xiàn)象

B．光的衍射完全否定了光的直線傳播的結(jié)論

C．光的衍射為光的波動說提供了有力的證據(jù)

D．光的衍射條紋圖樣是光波相疊加的結(jié)果

ACD第八十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日2．單色光照射單縫衍射時

A．狹縫越窄衍射現(xiàn)象越明顯

B．狹縫越寬衍射現(xiàn)象越明顯

C．照射的光的波長越長衍射現(xiàn)象越明顯

D．照射的光的頻率越高衍射現(xiàn)象越明顯AC第八十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日3．用黃色光照射不透明的圓板時在圓板的背影中恰能觀察到黃色光斑，若分別用紅色光,綠色光和紫色光照射圓板一定能觀察到光斑的是：

A．紅色光B．綠色光

C．紫色光D．三種色光都能

A第八十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日13.6《光的偏振》第八十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日1、引入：在縱波中，振動方向總是跟波的傳播方向在同一直線上．在橫波中，振動方向總是垂直于波的傳播方向，但不同的橫波，振動方向可以不同．例如一列橫波沿水平方向傳播，質(zhì)點在豎直平面內(nèi)可能沿著上下方向振動，也可能沿著左右方向振動，也可能沿著任何其他方向振動．當然，對于一個確定的橫波，它的振動方向是確定的．第九十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日2、實驗：取一根軟繩，一端固定在墻上，手持另一端上下抖動，就在軟繩上形成一列橫波.現(xiàn)在，讓軟繩穿過一塊帶有狹縫的木板，如果狹縫與振動方向平行，則振動可以通過狹縫傳到木板的另一側(cè)（圖甲）．如果狹縫與振動方向垂直，則振動就被狹縫擋住而不能向前傳播（圖乙）．第九十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日如果將這根繩換成細軟的彈簧，前后推動彈簧形成縱波，則無論狹縫怎樣放置，彈簧上的縱波都可以通過狹縫傳播到木板的另一側(cè)（如下圖）．第九十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日受上面實驗的啟發(fā)，我們可以利用類似的實驗來判斷光波是橫波還是縱波．偏振片由特定的材料制成，它上面有一個特殊的方向（叫做透振方向），只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片．偏振片對光波的作用就像上圖中的狹縫對于機械波的作用一樣．

現(xiàn)在利用偏振片代替上面的帶有狹縫的木板，來做光學實驗．第九十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日點擊下圖觀看動畫演示第九十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日當只有一塊偏振片時，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，透射光的強度不變．當兩塊偏振片的透振方向平行時，透射光的強度最大，但是，比通過一塊偏振片時要弱．當兩塊偏振片的透振方向垂直時，透射光的強度最弱，幾乎為零.第九十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日3、產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因1、太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同．這種光叫做自然光.第九十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日2、自然光通過第一個偏振片（叫做起偏器）之后，只有振動方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過．也就是說，通過第一個偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動．這種光叫做偏振光．

橫波只沿著某一個特定的方向振動，稱為波的偏振．只有橫波才有偏振現(xiàn)象．第九十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日3、通過第一個偏振片的偏振光再通過第二個偏振片（稱為檢偏器）時，如果兩個偏振片的透振方向平行，那么，通過第一個偏振光的振動方向跟第二個偏振片的透振方向平行，透射光的強度最大．第九十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日4、如果兩個偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振動方向跟第二個偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通過第二個偏振片，透射光的強度為零．

所以，光是一種橫波．

第九十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日下一章我們會知道，光是電磁波,電磁波是橫波，電磁波中電場強度E和磁感應(yīng)強度B的振動方向都與電磁波的傳播方向垂直．實驗指出，光波的感光作用和生理作用等主要是由電場強度E所引起的，因此常將E的振動稱為光振動．在與光波傳播方向垂直的平面內(nèi)，光振動的方向可以沿任意的方向．光振動沿各個方向均勻分布的光就是自然光．光振動沿著特定方向的光就是偏振光．

4.偏振現(xiàn)象的應(yīng)用第一百頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光的偏振現(xiàn)象并不罕見．除了從光源（如太陽、電燈等）直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是偏振光．自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向合適，使反射光與折射光之間的夾角恰好是90°，這時，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．第一百零一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用．如在拍攝日落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里的陳列物的照片時，由于水面或玻璃表面的反射光的干擾，常使景像不清楚．如果在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景像清晰．偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：拍攝第一百零二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日液晶顯示器是一個由上下兩片導電玻制成的液晶盒，盒內(nèi)充有液晶，四周用密封材料——膠框密封，盒的兩個外側(cè)貼有偏光片。偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：液晶顯示第一百零三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：液晶顯示

如果有光線進入,通過第一個偏振片后，將被液晶分子逐漸改變偏振方向.由于光線沿著分子排列的方向傳播，光線最終將從另一端射出．如果兩玻璃板之間加上電壓，分子排列方向?qū)⑴c電場方向平行，光線由于不能扭轉(zhuǎn)將不會通過第二個極板．第一百零四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

液晶顯示器就是利用這一特性，在上下兩片柵欄相互垂直的偏光板之間充滿液晶，利用電場控制液晶的轉(zhuǎn)動．不同的電場大小就會形成不同的灰階亮度．偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：液晶顯示第一百零五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日小結(jié)：光波是一種橫波.偏振光會發(fā)生偏振現(xiàn)象第一百零六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日13.7《全反射》第一百零七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日教學目標一、知識目標1.知道什么是光疏介質(zhì)，什么是光密介質(zhì)；2.理解光的全反射；3.理解臨界角的概念，能判斷是否發(fā)生全反射，并能解決有關(guān)的問題；4.知道光導纖維及其應(yīng)用.二、能力目標1.會定性畫出光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)或從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時的光路圖.2.會判斷是否發(fā)生全反射并畫出相應(yīng)的光路圖.3.會用全反射解釋相關(guān)的現(xiàn)象.4.會計算各種介質(zhì)的臨界角.第一百零八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日三、德育目標1.體會本節(jié)實驗中“讓入射光正對半圓形玻璃磚中心從曲面入射”是在設(shè)計實驗時設(shè)計者為突出主要矛盾而控制實驗條件達到略去次要矛盾的高明做法；2.通過對蜃景現(xiàn)象的學習再次明確一切迷信或神話只不過是在人們未能明了科學真相時才托付于自然力的一種做法.●教學重點：全反射條件，臨界角概念及應(yīng)用.●教學難點：臨界角概念、臨界條件時的光路圖及解題.●教學方法：本節(jié)課主要采用實驗觀察、猜想、印證、歸納的方法得出全反射現(xiàn)象的發(fā)生條件、臨界角概念等，對閱讀材料“蜃景”補充了錄像資料或CAI課件，使其有更生動的感性認識.●教學用具：光學演示儀（由激光發(fā)生器、帶量角度的豎直面板、半圓形玻璃磚等組合）第一百零九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

不同介質(zhì)的折射率不同，我們把折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)，折射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)．光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對的．θ1θ3NN'AOBθ1θ2空氣NN'AOB全反射介質(zhì)1空氣介質(zhì)2介質(zhì)1相對介質(zhì)2是光疏介質(zhì)介質(zhì)1與介質(zhì)2相對空氣都是光密介質(zhì)θ2θ3＞n１＜n2第一百一十頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

既然光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，由此可以預料，當入射角增大到一定程度時，折射角就會增大到90°．θ1θ2介質(zhì)NN'AOB空氣θ1θ2介質(zhì)NN'AOB空氣折射角θ2為90°時，會發(fā)生什么情況？第一百一十一頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，同時發(fā)生反射和折射，折射角大于入射角，隨著入射角的增大，反射光線越來越強，折射光線越來越弱，當折射角增大到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射．折射角θ2為90°時，發(fā)生全反射現(xiàn)象．θ1θ3介質(zhì)NN'AOC空氣θ1θ2介質(zhì)NN'AOB空氣θ3C第一百一十二頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日θ1θ3光密介質(zhì)NN'AOC光疏介質(zhì)在研究全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射的，即折射角等于90°時的入射角是一個很重要的物理量，叫做臨界角．臨界角用C表示當光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，如果入射角等于或大于臨界角，就發(fā)生全反射現(xiàn)象．θ1≥臨界角發(fā)生全反射現(xiàn)象第一百一十三頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

折射角等于90°時的入射角叫做臨界角，用符號C表示．光從折射率為n的某種介質(zhì)射到空氣(或真空)時的臨界角C就是折射角等于90°時的入射角，根據(jù)折射定律可得：因而：第一百一十四頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日發(fā)生全反射的條件①光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)；②入射角等于或大于臨界角．

第一百一十五頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光導纖維全反射現(xiàn)象是自然界里常見的現(xiàn)象，我們常聽到的“光纖通信”就是利用了全反射的原理，為了說明光導纖維對光的傳導作用，我們做下面的實驗．第一百一十六頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日點擊畫面觀看動畫彎曲的玻璃棒能傳光第一百一十七頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光導纖維是非常細的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到幾百微米之間，由內(nèi)芯與外套兩層組成．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射．

把光導纖維聚集成束，使其兩端纖維排列的相對位置相同，圖像就可以從一段傳到另一端了．光導纖維第一百一十八頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日

光導纖維的用途很大，醫(yī)學上將其制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體內(nèi)臟的內(nèi)部內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)

光導纖維在醫(yī)學上的應(yīng)用第一百一十九頁，共一百三十七頁，2022年，8月28日光導纖維的用途很大，通過它可以實現(xiàn)光纖通信．光纖光纖通信的主要優(yōu)點是容量大、衰減小、抗干擾性強．雖然光纖通信的發(fā)展歷史只有20多年的，但是發(fā)展的速度是驚人的．第一百二十頁，共一百三十七頁，2022年，8月