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“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題人教版班中物理選擇性必修第一冊(cè)第四章第一節(jié)光的折射課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求:通過(guò)定量探究得出折射定律、測(cè)定折射率和應(yīng)用折射定律解決問(wèn)題。教材分析:本節(jié)的重點(diǎn)是光的折射定律和折射率的測(cè)定,教學(xué)中要給予充分重視。教學(xué)中要求學(xué)生能在折射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)分析和推理得出定性結(jié)論;再通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)和規(guī)律,得出定量結(jié)論,從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力。學(xué)習(xí)者分析知識(shí)儲(chǔ)備:光在同一種介質(zhì)中沿直線直播、光的反射定律及其應(yīng)用等。能力基礎(chǔ):對(duì)于光的折射,也做過(guò)定性的研究,知道光從真空(空氣)斜射入其他透明介質(zhì)或從其他透明介質(zhì)斜射入真空(空氣)時(shí),入射角與折射角之間的大小關(guān)系,學(xué)習(xí)了透鏡等與光的折射有關(guān)的現(xiàn)象。思維能力:學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)探究能力。核心素養(yǎng)物理觀念∶知道折射定律與折射率,能夠完成測(cè)量玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)。科學(xué)思維∶會(huì)區(qū)別光從空氣入水和從水進(jìn)入空氣時(shí)的折射定律,知道折射率與介質(zhì)有關(guān),會(huì)利用折射定律解釋相關(guān)光現(xiàn)象和計(jì)算有關(guān)問(wèn)題??茖W(xué)探究:會(huì)測(cè)定玻璃折射率,能解釋生活中的折射現(xiàn)象??茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任∶從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生興趣引出課題,使學(xué)生感受奇妙的物理現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課活動(dòng)一:情境引入(播放動(dòng)圖)射水魚在水中能準(zhǔn)確射中水面上不遠(yuǎn)處的小昆蟲(chóng)。水中的魚看到小昆蟲(chóng)在什么位置?是在昆蟲(chóng)的上方還是下方?展示問(wèn)題和情境結(jié)合初中的知識(shí)思考回答問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)對(duì)初中物理的學(xué)習(xí),對(duì)折射的概念已經(jīng)有所了解,但對(duì)折射的本質(zhì)還不清楚,再次引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生折射現(xiàn)象的原因。活動(dòng)二:回顧陽(yáng)光照射水面時(shí),我們能夠看到水中的魚和草,同時(shí)也能看到太陽(yáng)的倒影,這說(shuō)明:光從空氣射到水面時(shí),一部分光射進(jìn)水中,另一部分光返回到空氣中。2、我們已經(jīng)知道光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中,傳播方向通常會(huì)發(fā)生改變,這種現(xiàn)象稱為光的折射。這種現(xiàn)象發(fā)生在兩種介質(zhì)的分界面上,而且光必須是斜射入的,也就入射角不等于零度,才會(huì)有折射現(xiàn)象。1、一般說(shuō)來(lái),光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時(shí),一部分光會(huì)返回到第1種介質(zhì),這個(gè)現(xiàn)象叫作光的反射。問(wèn)題:光在反射時(shí)遵從反射定律,光在折射時(shí)遵從什么規(guī)律呢?遵循反射定律:①反射光線與入射光線、法線在同一平面。②反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。③反射角等于入射角。了解學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備。環(huán)節(jié)二:新課教學(xué)活動(dòng)一:折射定律折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)。播放光的折射的實(shí)驗(yàn)視頻。如圖所示進(jìn)行投影實(shí)驗(yàn),多次改變?nèi)肷浣嵌?,觀察。得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律:思考:光發(fā)生了折射,它的入射角θ1和折射角θ2存在什么樣的關(guān)系呢?引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究入射角和折射角之間的關(guān)系。θ1sinθ1θ2sinθ2sinθ1/sinθ21300.50190.331.542400.64250.421.523500.77300.501.534600.87350.571.51平均值1.52測(cè)量多個(gè)入射角和折射角,找出這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。從數(shù)據(jù)可以看出如果由光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)傳播,入射角大于折射角。但他們數(shù)值上并不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系,經(jīng)過(guò)科學(xué)家進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),找到了他們之間的關(guān)系。入射角和折射角的正弦函數(shù)成正比這個(gè)規(guī)律稱為光的折射定律。式中n12是比例常數(shù),它與入射角、折射角的大小無(wú)關(guān),只與兩種介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。活動(dòng)二:折射率對(duì)于不同的介質(zhì),這個(gè)常數(shù)n是不同的,他是一個(gè)反應(yīng)光學(xué)性質(zhì)的物理量,被稱作介質(zhì)的折射率。光從真空射入某種介質(zhì)時(shí),入射角和折射角正弦的比值叫做該種介質(zhì)絕對(duì)折射率,簡(jiǎn)稱折射率。實(shí)際生活中接觸的都是由空氣射入某種介質(zhì)的情況,因?yàn)榭諝鈱?duì)光的傳播影響很小,所以可以把空氣當(dāng)做真空處理,即把光從空氣到某種介質(zhì)的折射率近似看作絕對(duì)折射率。在這個(gè)定律的基礎(chǔ)上,在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)介質(zhì)的折射率還等于光在真空中的速度除以光在該介質(zhì)中的速度n的大小與介質(zhì)有關(guān),與θ1和θ2無(wú)關(guān),對(duì)于確定的介質(zhì),n是定值,不能說(shuō)n∝sinθ1或n∝1/sinθ2以水為例,光在水中的速度等于在真空中速度的3/4,則水的折射率就等于真空的光速,除以水中的速度,約等于1.33()。折射率的應(yīng)用由于光在任何介質(zhì)中的傳播速度都小于真空中的光速,即分母小于分子,所以折射率永遠(yuǎn)是一個(gè)大于一的數(shù)。另外折射率還等于兩個(gè)角的正弦之比,也就是兩個(gè)數(shù)的比,所以折射率還是沒(méi)有單位的。1.海市蜃樓2.蒙氣差現(xiàn)象3.鉛筆彎折之謎加深學(xué)生對(duì)折射率的理解,并進(jìn)行應(yīng)用。提高學(xué)生用圖像處理數(shù)據(jù)的能力?;顒?dòng)三:測(cè)量玻璃的折射率1.實(shí)驗(yàn)原理我們已經(jīng)知道了折射率的定義式,顯然要測(cè)量技術(shù)的折射率,只需要測(cè)定光在兩氣質(zhì)中的入射角和折射角就可以了。要用激作為光源才能看到比較清晰的光路,然后再測(cè)定入射角和折射角。引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)步驟的和目的。從三角函數(shù)表中查出他們的正弦值,記住表格里用以上方法分別求出入射角是30度,40度,50度,60度時(shí)與其對(duì)應(yīng)的折射角,并查出他們的正弦值,利用折射率的定義式算出折射率,求出平均值,就是玻璃的折射率。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,掌握測(cè)量折射率的方法和科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。θ1sinθ1θ2sinθ2sinθ1/sinθ21300.50190.331.542400.64250.421.523500.77300.501.534600.87350.571.51平均值1.52注意:在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,不能用手直接拿玻璃磚的光潔面不然會(huì)變臟影響測(cè)量結(jié)果。也不能直接把玻璃磚當(dāng)尺子畫邊界線,這樣也會(huì)弄臟光潔面,甚至造成玻璃打破損。2.數(shù)據(jù)處理列表法:插針?lè)y(cè)定玻璃的折射率,這是通過(guò)測(cè)量多組數(shù)據(jù)求平均值的方法來(lái)減小偶然誤差。圖像法:以sinθ1為縱坐標(biāo),以sinθ2橫坐標(biāo),用表中的數(shù)據(jù)找到對(duì)應(yīng)的點(diǎn),連出一條過(guò)原點(diǎn)的直線,他的斜率k等于縱坐標(biāo)比上橫坐標(biāo)寫成式子,不就是折射率的定義式嗎。這樣,你只要將數(shù)據(jù)畫到這樣的圖像中,求出直線斜率,可以求出折射率。但是每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都要查正弦函數(shù)表顯很麻煩。正圓法:教你一個(gè)更簡(jiǎn)便的方法,以O(shè)點(diǎn)為圓心,任取一個(gè)長(zhǎng)度為半徑畫圓。則有一樣可以求得折射率。3.注意事項(xiàng)①插針的間距適當(dāng)大些。實(shí)驗(yàn)中的四根針,AB,CD的間距如果過(guò)小,在確定光路方向時(shí),容易出現(xiàn)較大的誤差,只要他們的間距適當(dāng)大些,這個(gè)誤差就會(huì)減小很多。所以插針的間距要適當(dāng)大些。②選用較厚的玻璃磚。類似的問(wèn)題在選擇玻璃磚時(shí),磚的厚度如果太小,折射光線會(huì)不夠明顯這樣也會(huì)造成光路較大的誤差。所以要選用較厚的玻璃磚。③大頭針要豎直插入。如果傾斜,一樣會(huì)造成光路方向的誤差。④入射角最好在30-60之間。最后是插針確定的入射角,如果太小,對(duì)應(yīng)的折射角會(huì)更小,在角度測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差會(huì)更大,反之,如果入射角太大,反射光會(huì)太強(qiáng),那么折射光就會(huì)非常弱,這樣就不容易觀察到鋼針的像造成實(shí)驗(yàn)誤差,所以入射角最好存在30度~60度之間。另外,如果折射光線受到了玻璃磚右側(cè),可將玻璃磚向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x即可。環(huán)節(jié)三:練習(xí)完成教材例題例題:圖是光由空氣射入某種介質(zhì)時(shí)的折射情況,試由圖中所給出的數(shù)據(jù)求出這種介質(zhì)的折射率和這種介質(zhì)中的光速。解:展示題目分析解決問(wèn)題檢驗(yàn)學(xué)生是否掌握求解折射率的兩種方法.環(huán)節(jié)四:課堂小結(jié)折射定律折射率:三、實(shí)驗(yàn):折射定律的測(cè)定引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識(shí),建立知識(shí)框架?;顒?dòng)五:練習(xí)與作業(yè)完成教材P94頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用布置作業(yè)完成作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。環(huán)節(jié)六:主板書設(shè)計(jì)4.1光的折射一、折射定律折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè);入射角的正弦與折射角的正弦成正比。二、折射率研究表明,光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同;某種介質(zhì)的折射率,等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比,即三、實(shí)驗(yàn):折射定律的測(cè)定教學(xué)反思“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題人教版班中物理選擇性必修第一冊(cè)第四章第二節(jié)全反射課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求:全反射及其發(fā)生的條件是本節(jié)的重點(diǎn),也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,幫助他們形成物理觀念的重要載體。教材分析:教材首先通過(guò)展示水中氣泡看上去特別明亮的現(xiàn)象引出全反射的話題,意在培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)觀察生活現(xiàn)象提出物理問(wèn)題的科學(xué)探究素養(yǎng)。教材介紹光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)的定義及其相對(duì)性,目的是為得出全反射產(chǎn)生的條件作鋪墊。教材通過(guò)半圓形玻璃磚的演示實(shí)驗(yàn)引出全反射的定義和臨界角的概念。學(xué)習(xí)者分析知識(shí)儲(chǔ)備:已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的反射和折射,了解幾何光學(xué)基本的研究方法和相關(guān)概念能力基礎(chǔ):進(jìn)行全反射的學(xué)習(xí),它是前面一節(jié)知識(shí)的深化和應(yīng)用。思維能力:從"反射""折射"過(guò)渡到"全反射"現(xiàn)象是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,讓學(xué)生掌握發(fā)生全反射的條件。核心素養(yǎng)物理觀念:知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念??茖W(xué)思維:理解全反射的條件,能計(jì)算有關(guān)問(wèn)題和解釋相關(guān)現(xiàn)象。科學(xué)探究:通過(guò)半圓形玻璃磚實(shí)驗(yàn)總結(jié)全反射的定義和臨界角的條件??茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任:了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光導(dǎo)纖維在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課活動(dòng)一:知識(shí)回顧水中的氣泡看上去特別明亮,這是為什么呢?觀察水中的氣泡,思考為什么氣泡看著比較明亮。從生活中的實(shí)際現(xiàn)象出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生思考,從而引出新課。光的折射及光的折射率回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的折射率的定義。溫故知新,便于更好的學(xué)習(xí)新課內(nèi)容。環(huán)節(jié)二:新課教學(xué)活動(dòng)一:全反射一、全反射1.光疏介質(zhì):折射率較小的介質(zhì)2.光密介質(zhì):折射率較大的介質(zhì)(1)光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對(duì)的。(2)光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的小。全反射:光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),同時(shí)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(lái)越強(qiáng),折射光線越來(lái)越弱,當(dāng)折射角增大到90°時(shí),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。全反射條件:(1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);(2)入射角等于或大于臨界角。釋疑:課本P85頁(yè),為什么水中的氣泡看起來(lái)特別明亮?光從水射向氣泡時(shí),一部分光在分界面上發(fā)生了全反射臨界角的正弦值與介質(zhì)的折射率成反比,即介質(zhì)的折射率越大,臨界角越小。課堂練習(xí)1、如圖所示,某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC,∠A等于30°,一束光線在紙面內(nèi)垂直AB邊射入棱鏡。如圖所示,發(fā)現(xiàn)光線剛好不能從BC面射出,而是最后從AC面射出。求:(1)透明物質(zhì)的折射率n。(2)光線從AC面射出時(shí)的折射角α的正弦值。解析:(1)由題意可知,光線從AB邊垂直射入,恰好在BC面發(fā)生全反射,光線最后從AC面射出,光路圖如圖。設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C,由幾何關(guān)系可知C=θ1=θ2=60°,sinC=解得n=。(2)由幾何關(guān)系知β=30°由折射定律n=,解得sinα=。例題:水的折射率是1.33,(1)水的臨界角是多少?(2)在潛水員看來(lái),岸上的所有景物,都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里這個(gè)圓錐的頂角是多大?實(shí)驗(yàn)探究考與討論:既然光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角,可以預(yù)料,當(dāng)入射角增大到一定程度,但還沒(méi)有達(dá)到90°時(shí),折射角就會(huì)增大到90°。如果入射角再增大,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?思考討論:由于不同的介質(zhì)的折射率不同,在光從介質(zhì)射入空氣(真空)時(shí),發(fā)生全反射的臨界角是不一樣的。怎樣計(jì)算光從折射率為n的某種介質(zhì)射入空氣(真空)發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C?對(duì)比光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考所給出的問(wèn)題。結(jié)合所學(xué)習(xí)的全反射的概念,解釋課前提出的問(wèn)題??偨Y(jié)發(fā)生全反射時(shí)入射角所滿足的條件。完成課堂練習(xí)。完成課本例題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象,先讓學(xué)生咋腦海中建立全反射的現(xiàn)象的認(rèn)知,再用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言總結(jié)全反射的定義?;乜壅n前思考題,讓課堂內(nèi)容相呼應(yīng),結(jié)構(gòu)更完整。通過(guò)課堂練習(xí)和課本例題,掌握全發(fā)射的條件的應(yīng)用?;顒?dòng)二:全反射棱鏡二、全反射棱鏡全反射棱鏡:(截面為等腰直角三角形的棱鏡)全反射棱鏡作用:改變光的方向引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材思考問(wèn)題閱讀教材和相關(guān)資料,了解全反射在現(xiàn)代科技生活中的應(yīng)用?;顒?dòng)三:光導(dǎo)纖維三、光導(dǎo)纖維觀察:光在彎曲的有機(jī)玻璃棒中傳播的路徑。如圖,激光筆發(fā)出的光射入一根彎曲的有機(jī)玻璃棒的一端,觀察光傳播的路徑有什么特點(diǎn)。觀察光在彎曲的有機(jī)玻璃棒中的路徑。通過(guò)介紹全反射在現(xiàn)代生活科技領(lǐng)域的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。環(huán)節(jié)三:課堂練習(xí)1、某種介質(zhì)相對(duì)空氣的折射率是,一束光從該介質(zhì)射向空氣,入射角是60°,則下列光路圖正確的是(圖中Ⅰ為空氣,Ⅱ?yàn)榻橘|(zhì))()。答案:D解析:由題意知,光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),由,得C=45°<60°,故在兩介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生全反射,只有反射光線,沒(méi)有折射光線,故選項(xiàng)D正確完成課堂練習(xí)。通過(guò)完成課堂練習(xí)題,鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。環(huán)節(jié)四:課堂小結(jié)一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)二、全反射現(xiàn)象三、全反射的條件四、全反射的應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)行課堂小結(jié)總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識(shí),形成知識(shí)框架。活動(dòng)五:練習(xí)與作業(yè)完成教材P89頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用布置作業(yè)完成作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。環(huán)節(jié)六:主板書設(shè)計(jì)4.2全反射一、全反射1.全反射現(xiàn)象:指光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),當(dāng)入射角增大到某一角度,光線全部被反射回光密介質(zhì)的現(xiàn)象。2.臨界角(C):物理上光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),折射角等于90度時(shí)的入射角叫做臨界角。二、全反射的應(yīng)用全反射棱鏡、光導(dǎo)纖維教學(xué)反思“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題人教版班中物理選擇性必修第一冊(cè)第四章第三節(jié)光的干涉課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求:主要介紹了光的干涉現(xiàn)象,包括干涉的條件、干涉條紋的產(chǎn)生及干涉應(yīng)用等內(nèi)容。教材分析:本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容涉及了物理學(xué)基本原理與現(xiàn)代科技的緊密聯(lián)系,能夠幫助學(xué)生理解光的波動(dòng)性,從而更好地理解光的性質(zhì)。通過(guò)學(xué)習(xí)光的干涉現(xiàn)象,學(xué)生能夠了解到光波的特性,并且可以進(jìn)一步探討光波在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析知識(shí)儲(chǔ)備:學(xué)生基本掌握了光的折射、全反射等基本知識(shí),有利于理解光的干涉現(xiàn)象。能力基礎(chǔ):學(xué)生對(duì)光的波動(dòng)性有一定了解,但對(duì)于光的干涉現(xiàn)象及其應(yīng)用尚不熟悉,需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。思維能力:學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力,可以在實(shí)驗(yàn)中觀察光的干涉現(xiàn)象,提高學(xué)生對(duì)干涉現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。核心素養(yǎng)物理觀念∶知道光的干涉條件,能用干涉條件解釋薄膜干涉??茖W(xué)思維∶利用光程差的概念,理解產(chǎn)生明暗條紋的條件和相鄰兩個(gè)亮(暗)條紋中心間距與波長(zhǎng)的關(guān)系??茖W(xué)探究:通過(guò)光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)雙縫干涉圖樣的特征??茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任∶知道薄膜干涉在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生用物理的眼光看待問(wèn)題的思維。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課活動(dòng)一:(播放視頻)肥皂膜看起來(lái)常常是彩色的,雨后公路積水上面漂浮的油膜,也經(jīng)常顯現(xiàn)出彩色條紋。這些彩色條紋或圖樣是怎樣形成的?想一想如果兩列機(jī)械波的頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同,就會(huì)發(fā)生干涉。光是一種電磁波,那么光也應(yīng)該會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。怎樣才能觀察到光的干涉現(xiàn)象呢?環(huán)節(jié)二:新課教學(xué)活動(dòng)一:光的雙縫干涉一、光的雙縫干涉1.明條紋區(qū):?r=nλ(n=0.1.2......)在兩相干光源中垂線上的P0點(diǎn)到兩波源的距離相同,就是說(shuō)P0點(diǎn)的光程差是零,即?rp0=0。光波到達(dá)P0點(diǎn)時(shí)的相位相同,在這一點(diǎn)波峰與波峰疊加,波谷與波谷疊加,兩個(gè)光波相互加強(qiáng),在這個(gè)點(diǎn)的振幅最大的,等于兩列光波的振幅之和。所以此處的明條紋被稱作中央明條紋。由P0向上移動(dòng),光程差將逐漸增大,當(dāng)光程差等于一個(gè)波長(zhǎng)時(shí)(?r=λ),再次出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)P1,對(duì)應(yīng)的明條紋被稱作一級(jí)明條紋。以此類推,當(dāng)光程差等于二倍波長(zhǎng)時(shí)(?r=2λ),對(duì)應(yīng)的也是加強(qiáng)點(diǎn),這個(gè)明條紋被稱作二級(jí)明條紋。P0下方同樣存在一二級(jí)明條紋。2、暗條紋區(qū):綜上所述,光也滿足波的干涉條件,在相干光源的情況下光程差是整倍波長(zhǎng)的是加強(qiáng)點(diǎn),對(duì)應(yīng)的是明條紋。光程差是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的是減弱點(diǎn),對(duì)應(yīng)的是暗條紋。注意這個(gè)中心條紋的光程差一定是零,也是波的整數(shù)倍,所以中心點(diǎn)的一定是明條紋。演示:光的雙縫干涉在暗室中用氦氖激光器發(fā)出的紅色激光照射金屬擋板上的兩條平行的狹縫,在后面的屏上觀察光的干涉情況。(播放實(shí)驗(yàn)視頻)問(wèn)題:為什么會(huì)形成這樣明暗相間的條紋呢?在p0和p1之間存在一個(gè)Q1點(diǎn),Q1點(diǎn)的光程差等于半個(gè)波長(zhǎng),當(dāng)S1的波峰到達(dá)Q1時(shí),S2的波谷恰好也到達(dá)Q1點(diǎn),兩列光波的波峰與波谷疊加,他們?cè)赒1點(diǎn)的震動(dòng)是減弱的,這個(gè)點(diǎn)的振幅是最小的,等于兩列光波的振幅之差,因此這里會(huì)出現(xiàn)暗條紋。他的光程差是半波長(zhǎng)的一倍,對(duì)應(yīng)的暗條紋被稱作一級(jí)暗條紋。實(shí)驗(yàn)分析:雙縫干涉實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫礁缮鎴D樣。用的是白光,得到干涉圖樣是明暗相間的彩色條紋。后來(lái)光源換成了單色光,得到的干涉圖樣更明顯。所以實(shí)驗(yàn)多使用單色光。我們知道波的干涉是由于波程差的不同,當(dāng)波程差是整倍波長(zhǎng)時(shí)?r=nλ(λ=0、1、2、3、、、),該點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)。當(dāng)波程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),該點(diǎn)就是減弱點(diǎn)。對(duì)于光的干涉也是這樣。從Q1點(diǎn)向外側(cè)還會(huì)有Q2,Q3點(diǎn)光程差分別等于和,他們都是減弱點(diǎn),對(duì)的位置就會(huì)出現(xiàn)暗條紋,被稱作二級(jí)暗條紋和三級(jí)暗條紋。這里所謂的加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)分別是振幅最大和最小的點(diǎn),加強(qiáng)點(diǎn)位于明條紋的中心位置,減弱點(diǎn)微與暗條紋的中心位置,兩種條紋是逐漸過(guò)渡過(guò)去的。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析何總結(jié)能力活動(dòng)二:干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系(二)干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系接下來(lái)探究一下這些條紋間距的決定因素是什么呢?在這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖中,用幾何方法推導(dǎo)出x的決定因素。如圖在屏幕上任取加強(qiáng)p,他到p0的距離就是x。設(shè)雙方到屏的距離是l,兩縫間距是d,這是兩縫倒p的距離,在pS2上取一點(diǎn)M,使PM的距離等于pS1的距離。那p點(diǎn)的光程差就是S2M,記為?r=S2M=r2-r1結(jié)論:對(duì)任意兩個(gè)明條紋的光程差,它應(yīng)該等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍,顯然一級(jí)明條紋和二級(jí)名條文加強(qiáng)點(diǎn)的間距就等于他倆的差值。即與這段間距相同,也就是說(shuō)任意兩個(gè)相鄰明條紋,他們加強(qiáng)點(diǎn)的間距都是。這也是明條紋中心的距離。同理,可以算出兩個(gè)相鄰暗條紋的中心距離也是,這個(gè)間距與板間距離和波長(zhǎng)成正比,與雙縫寬度成反比。根據(jù)式可知,條紋之間的距離與光波的波長(zhǎng)成正比。因此能夠斷定,不同顏色的光,波長(zhǎng)不同。實(shí)驗(yàn)中確實(shí)發(fā)現(xiàn),各種顏色的單色光都會(huì)發(fā)生干涉,但條紋之間的距離不一樣。用黃光做這個(gè)實(shí)驗(yàn),條紋之間的距離比用紅光時(shí)??;用藍(lán)光時(shí)更小。因?yàn)槠恋絻煽p的距離遠(yuǎn)大于兩縫的距離,所以在?P1S1M這個(gè)等腰三角形中,r1=r2且遠(yuǎn)大于底邊S1M,它的頂角很小,可以認(rèn)為兩個(gè)底角近似等于90度,即認(rèn)為P1S2垂直S1M。在Rt?S1MS2這個(gè)直角三角形中,設(shè)∠S2S1M=θ,那這個(gè)對(duì)邊就是?r=S2M=dsinθ。再連接PO和OP0同樣可以將po和S1M看作垂直。在Rt?P1OP0這個(gè)三角形中,θ很小,所以有。將這兩個(gè)式子連立可得變形一下任意明條紋的間距就是:當(dāng)P點(diǎn)是一級(jí)明條紋的加強(qiáng)點(diǎn)時(shí),它的波程差是一個(gè)波長(zhǎng),即(?r=2λ),此時(shí)n=1,這個(gè)距離就是,如果p點(diǎn)是二級(jí)明條紋的加強(qiáng)點(diǎn)時(shí),此時(shí)n=2,這個(gè)距離就是。知道了間距的決定因素來(lái)試試分析一下這個(gè)彩色條紋,它是白色光干涉形成的,白光是由紅橙黃綠藍(lán)電子復(fù)色光組成,按照這個(gè)順序波長(zhǎng)變短,紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng),它的干涉條紋就最寬,使得在這個(gè)圖樣中,中間的明條紋邊界處會(huì)趨近于暖色,而更外側(cè)的明條紋都是紅色靠外,藍(lán)色靠里。另外因?yàn)樗羞^(guò)程的光在這個(gè)中間位置高是明條紋。所以這個(gè)中間條紋一定是白色的。思考:光的雙縫干涉條紋特征,如條紋間距、寬度等,能反映出光的波長(zhǎng)、頻率等信息嗎?思考與討論不同顏色的單色光產(chǎn)生的干涉條紋會(huì)有什么不同?請(qǐng)你作出猜想,并在下節(jié)的實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析何總結(jié)能力活動(dòng)三:薄膜干涉三、薄膜干涉現(xiàn)象:生活中陽(yáng)光下的肥皂泡,水面上的油膜,都會(huì)呈現(xiàn)五彩繽紛的圖樣。在實(shí)驗(yàn)室里如果讓酒精燈發(fā)出明亮的黃光,然后把鐵絲掛上肥皂膜,讓酒精燈照射肥皂膜,就會(huì)出現(xiàn)明暗相見(jiàn)的黃色條紋。1.薄膜干涉的成因薄膜干涉,它是由于入射光在非等厚薄膜的前表面分離,經(jīng)過(guò)兩個(gè)表面反射,再次相遇疊加而形成的。①不等厚度的薄膜②等厚度的薄膜顯然薄膜前后表面的反射光仍然是相干光,他們就一定會(huì)發(fā)生干涉。但薄膜厚度不變,所以他們的光程差都一樣,如果其中一點(diǎn)的兩束反射光是相互加強(qiáng)的話,那么其他位置的反射光也是加強(qiáng)的。也就是說(shuō)這樣的薄膜雖然有干涉現(xiàn)象,但膜上各處亮度相同,不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。2.薄膜干涉的應(yīng)用①增透膜那么在上表面形成的干涉就是減弱的,從而使反射光的強(qiáng)度減小為0。根據(jù)能量守恒定律,入射光將全部透射入玻璃中,這層膜就被稱作增透膜。②增反膜如果該薄膜厚度,薄膜表面的干涉就是加強(qiáng)的,對(duì)應(yīng)的反射光加強(qiáng),透射光減弱,這種膜被稱作增反膜。通常將其度在車的外玻璃上,在白天車內(nèi)的人可以清晰的看到外面的景物,而外面的人卻只能從反射光中看到藍(lán)天白云。③平滑度檢測(cè)隨著科技的進(jìn)步出現(xiàn)了很多精密儀器,他們的光學(xué)表面精度極高,哪怕只有幾微米的出入也會(huì)影響使用。顯然這個(gè)不是肉眼能看出來(lái)的,那怎么檢測(cè)它的平整度呢?取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板放在待測(cè)面上方,并在一端墊薄片兒。使樣板平面與待測(cè)平面之間形成一個(gè)楔形空氣膜,用單色光從上方照射,分別在空氣膜的上下表面發(fā)生反射,從而在樣板下表面發(fā)生了薄膜干涉。如果待測(cè)表面平整,它的干涉條紋就是等間距的平行直線。如果干涉條紋發(fā)生了彎曲,就說(shuō)明被測(cè)的光學(xué)面在P,M兩點(diǎn)就是不平整的。先來(lái)看P點(diǎn),他與Q點(diǎn)在同一個(gè)明條紋上,那就說(shuō)明他們的光程差是相同的,即他們對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度是相同的??墒荘點(diǎn)比Q點(diǎn)更靠近楔尖,如果被測(cè)表面是平的,P的空氣薄膜厚度應(yīng)該小于Q的空氣薄膜厚度。此時(shí)測(cè)量到他們的空氣膜厚度相同。即P點(diǎn)空氣膜厚度應(yīng)該等于Q點(diǎn)的空氣膜厚度,說(shuō)明P點(diǎn)出現(xiàn)凹陷。再來(lái)看M點(diǎn),它與N點(diǎn)在同一條明條紋上,說(shuō)明他們的空氣膜厚度也相同。而實(shí)際M比N點(diǎn)靠外,它的空氣膜厚度應(yīng)該比較大,但測(cè)量到他們的空氣膜厚度相同。說(shuō)明M點(diǎn)出現(xiàn)了凸起。待測(cè)表面平整先來(lái)討論楔形頂角不變光的波長(zhǎng)變大時(shí),干涉條紋的寬度如何變化?我們已經(jīng)知道相鄰兩條條紋的光程差及對(duì)應(yīng)的薄膜厚度的兩倍,它們相差是一個(gè)波長(zhǎng)。如果波長(zhǎng)變大,對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度的差值就會(huì)變大。播放視頻這兩個(gè)過(guò)程。在酒精燈的燈芯上撒一些食鹽,燈焰就能發(fā)出明亮的黃光。把鐵絲圈在肥皂水中蘸一下,讓它掛上一層薄薄的液膜。把這層液膜當(dāng)作一個(gè)平面鏡,用它觀察燈焰的像。這個(gè)像與直接看到的燈焰有什么不同?在這個(gè)干涉圖樣中,相鄰兩個(gè)明條紋他們的光程差應(yīng)該差一個(gè)波長(zhǎng),顯然波長(zhǎng)越大,這個(gè)條紋的間距就會(huì)越大。比如黃光的波長(zhǎng)大于紫光的波長(zhǎng),那紫色的干涉條紋就更窄,而開(kāi)始的彩色條紋則是有白光干涉所產(chǎn)生的。這些都是厚度不同的楔形薄膜,如果是等厚度的薄膜還會(huì)出現(xiàn)干涉條紋嗎?當(dāng)光照射玻璃時(shí)一部分光會(huì)發(fā)生反射,另外一部分光將會(huì)透徹進(jìn)入玻璃。反射光的存在無(wú)疑降低了透射光的強(qiáng)度,使成像的亮度減少。為了減少反射光的強(qiáng)度,常常在玻璃上面涂上一層透明的等厚薄膜。在他的這個(gè)表面就會(huì)發(fā)生薄膜干涉,我們已經(jīng)知道薄膜干涉的光程差等于兩倍的薄膜厚度,即:?r=2d如果該薄膜厚度,如果把膜厚增加到波長(zhǎng)一半又會(huì)怎么樣呢?問(wèn)題:那這兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是凹陷還是凸起呢?待測(cè)表面不平整那待測(cè)面面平整,它的條紋寬度與楔形頂角和光的波長(zhǎng)有什么關(guān)系?從圖中來(lái)看,要增加空氣膜厚度的差值,再不改變頂角的情況下,條紋的間距一定變大。即頂角不變,波長(zhǎng)變大,條紋間距就變大。那如果波長(zhǎng)不變,楔形頂角頂角減小,條紋的間距會(huì)怎么變呢?既然波長(zhǎng)不變,說(shuō)明空氣薄膜的厚度差距不變,從圖中來(lái)看,這兩處空氣薄膜厚度固定。當(dāng)頂角減小時(shí),明條紋的位置一定會(huì)移動(dòng),當(dāng)空氣膜厚度滿足條件時(shí),兩條明條紋的間距比原來(lái)的間距變大。即波長(zhǎng)不變,頂角減小時(shí),間距變大。也就是說(shuō)當(dāng)光的波長(zhǎng)變大,楔形頂角變小時(shí),條紋的間距變大。做一做:用肥皂膜做薄膜干涉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:為什么會(huì)出現(xiàn)這些現(xiàn)象呢?以肥皂膜為例,在重力的作用下,肥皂膜會(huì)形成上薄下厚的楔形。酒精燈的黃光照射在他的前表面,一部分會(huì)被反射回去,另外一部分會(huì)進(jìn)入肥皂膜,并在他的后表面發(fā)生反射。前后表面的反射光在前表面相遇疊加,由于兩束反射光是同一束光分離出來(lái)的,所以這樣說(shuō)反射光是頻率相同的相干光。他們就會(huì)發(fā)生干涉。對(duì)于A這個(gè)疊加點(diǎn)兩處反射光在這兒的光程差,就是這束透射光來(lái)回的行程,即此處薄膜厚度的兩倍。當(dāng)?shù)裙獬滩畹扔谝粋€(gè)波長(zhǎng)時(shí):?rA=2dA=λ兩束反射光相互加強(qiáng),即在A點(diǎn)形成明條紋。隨著薄膜厚度增加,當(dāng)光程差:兩束反射光會(huì)相互減弱,即在B點(diǎn)形成暗條紋。以此類推,就會(huì)形成明暗相間的黃色條紋了。像這樣在薄膜表面發(fā)生的干涉現(xiàn)象,被稱作膜干涉。這里你需要注意這個(gè)波長(zhǎng)指的是光在膜中的波長(zhǎng),而不是光在真空中的波長(zhǎng)。由于白光是多種波長(zhǎng)的光復(fù)合而成,我們無(wú)法使薄膜的厚度同時(shí)等于所有光波波長(zhǎng)的1/4。由于人眼對(duì)綠光最敏感,通常在鏡頭外用的都是綠光的增透膜,還有綠光不上相差最大的紅光和紫光反射就會(huì)增多,所以我們看到鏡頭的反光色通常呈現(xiàn)紫色或者藍(lán)色。先來(lái)看P點(diǎn),他與Q點(diǎn)在同一個(gè)明條紋上,那就說(shuō)明他們的光程差是相同的,即他們對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度是相同的??墒荘點(diǎn)比Q點(diǎn)更靠近楔尖,如果被測(cè)表面是平的,P的空氣薄膜厚度應(yīng)該小于Q的空氣薄膜厚度。此時(shí)測(cè)量到他們的空氣膜厚度相同。即P點(diǎn)空氣膜厚度應(yīng)該等于Q點(diǎn)的空氣膜厚度,說(shuō)明P點(diǎn)出現(xiàn)凹陷。再來(lái)看M點(diǎn),它與N點(diǎn)在同一條明條紋上,說(shuō)明他們的空氣膜厚度也相同。而實(shí)際M比N點(diǎn)靠外,它的空氣膜厚度應(yīng)該比較大,但測(cè)量到他們的空氣膜厚度相同。說(shuō)明M點(diǎn)出現(xiàn)了凸起。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析何總結(jié)能力環(huán)節(jié)三:課堂練習(xí)例1:劈尖干涉是一種薄膜干涉,如圖:所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夾入兩張紙片,從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜,當(dāng)光從上方入射后,從上往下看到的干涉條紋有如下特點(diǎn):(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定?,F(xiàn)若在如圖所示裝置中抽去一張紙片,則當(dāng)光入射到劈形空氣薄膜后,從上往下可以觀察到干涉條紋發(fā)生了怎樣的變化?引導(dǎo)學(xué)生分析情境解決問(wèn)題。解析:經(jīng)空氣薄膜上下表面分別反射的兩列光是相干光源,其光程差為?x=2d,即光程差是空氣層厚度的2倍。當(dāng)光程差?x=nλ時(shí),此處出現(xiàn)亮條紋,因此相鄰亮條紋之間的空氣層厚度差一定為。抽去一張紙后,空氣層的傾角變小,則相鄰亮紋(或暗紋)之間的間距變大,因此干涉條紋變疏。評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和應(yīng)用的能力。環(huán)節(jié)四:課堂小結(jié)光的雙縫干涉干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系薄膜干涉引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識(shí),建立知識(shí)框架?;顒?dòng)五:練習(xí)與作業(yè)完成教材P100頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用布置作業(yè)完成作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。環(huán)節(jié)六:主板書設(shè)計(jì)4.3光的干涉一、光的雙縫干涉明條紋區(qū):?r=nλ(λ=0、1、2、3、、、)暗條紋區(qū):干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系兩個(gè)任意相鄰亮(暗)條紋的中心距離是:薄膜干涉它是由于入射光在非等厚薄膜的前表面分離,經(jīng)過(guò)兩個(gè)表面反射,再次相遇疊加而形成的。教學(xué)反思“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題人教版班中物理選擇性必修第一冊(cè)第四章第四節(jié)實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求:本節(jié)的難點(diǎn)是數(shù)據(jù)的測(cè)量,間距的測(cè)量需要用到測(cè)量頭,學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò),其實(shí)也就是螺旋測(cè)微器。教材分析:本節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)是做好“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的學(xué)生實(shí)驗(yàn),教材先介紹了實(shí)驗(yàn)思路,再介紹用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)所需要的物理量的測(cè)量,最后闡述實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)分析。可以先讓學(xué)生回顧雙縫干涉條紋的間距和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系,分析討論實(shí)驗(yàn)思路,制訂實(shí)驗(yàn)方案,引導(dǎo)學(xué)生最大限度地自主完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)者分析知識(shí)儲(chǔ)備:學(xué)生基本掌握了光的折射、全反射和光的干涉等基本知識(shí)。能力基礎(chǔ):學(xué)生對(duì)光的干涉現(xiàn)象有一定了解,但對(duì)于光的干涉現(xiàn)象及其應(yīng)用尚不熟悉,需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。思維能力:學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力,可以在實(shí)驗(yàn)中觀察光的干涉現(xiàn)象,提高學(xué)生對(duì)干涉現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。核心素養(yǎng)物理觀念∶知道干涉條紋的間距和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系,會(huì)讀測(cè)量頭的讀數(shù)??茖W(xué)思維∶利用各物理量之間的關(guān)系,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法??茖W(xué)探究:能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并正確操作實(shí)驗(yàn)器材,得到明顯的干涉條紋。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任∶通過(guò)本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的精神。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課活動(dòng)一:回顧知識(shí)前面我們通過(guò)理論推導(dǎo),得到了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中干涉條紋的間距和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系,即。本節(jié)我們利用該結(jié)果,通過(guò)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)。結(jié)合上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,思考測(cè)量光的波長(zhǎng)的方法。引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課知識(shí),加強(qiáng)知識(shí)的連貫性。引出新課題。環(huán)節(jié)二:新課教學(xué)活動(dòng)一:一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件;(2)觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣;(2)掌握測(cè)定單色光的波長(zhǎng)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理單色光通過(guò)單縫后,經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣,圖樣中相鄰兩條亮(暗)紋間的距離△x與雙縫間的距離d、雙縫到屏的距離L、單色光的波長(zhǎng)λ之間滿足三、實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀(包括:光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測(cè)量頭,其中測(cè)量頭又包括:分劃板、目鏡、手輪等)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、米尺。(教師演示)(學(xué)生操作)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、器材的安裝與調(diào)整(1)先將光源(線狀光源)、遮光筒依次放于光具座上,調(diào)整光源的高度,使它發(fā)出的一束光沿著遮光筒的軸線把屏照亮。(2)將單縫和雙縫安裝在光具座上,使線狀光源、單縫及雙縫三者的中心位于遮光筒的軸線上,并注意使雙縫與單縫相互平行,在遮光筒有光屏一端安裝測(cè)量頭,調(diào)整分劃板位置到分劃板中心刻線位于光屏中央。(教師演示)(學(xué)生操作)2、觀察(1)調(diào)單縫與雙縫間距為幾厘米時(shí),觀察白光的干涉條紋.(2)在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋.(教師演示)(學(xué)生操作)3、記錄(1)調(diào)節(jié)測(cè)量頭,使分劃板中心刻度線對(duì)齊第1條亮條紋的中心,記下手輪上的讀數(shù)a1,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板向一側(cè)移動(dòng),當(dāng)分劃板中心刻度線與第n條相鄰的明條紋中心對(duì)齊時(shí),記下手輪上的刻度數(shù)a2,則相鄰兩條紋間的距離(條紋寬度)(2)換用不同的濾光片,測(cè)量其他色光的波長(zhǎng).五、數(shù)據(jù)分析;;六、注意事項(xiàng)七、誤差分析(1)測(cè)雙縫到屏的距離l帶來(lái)的誤差,可通過(guò)選用毫米刻度尺,進(jìn)行多次測(cè)量求平均值的辦法減小誤差。(2)測(cè)條紋間距Δx帶來(lái)的誤差。①干涉條紋沒(méi)有調(diào)到最清晰的程度。②分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心。③測(cè)量多條亮條紋間距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確。問(wèn)題1:雙縫干涉相鄰亮條紋的間距和光的波長(zhǎng)有怎樣的關(guān)系?怎樣才能得到雙縫干涉條紋?問(wèn)題2:測(cè)量波長(zhǎng)需要測(cè)量哪些量?可用什么器材測(cè)量?問(wèn)題3:怎樣增大(或減小)亮條紋的寬度?哪些是可以改變的,哪些是很難改變的?問(wèn)題4:換用不同顏色的濾光片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),干涉條紋間的距離會(huì)怎祥變化?問(wèn)題5:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)有哪些?問(wèn)題6:白光的干涉條紋有什么特點(diǎn)?用自光實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)存在什么問(wèn)題?(1)放置單縫和雙縫時(shí),必須使縫平行。(2)要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上。(3)測(cè)量頭的中心刻線要對(duì)著亮(或暗)紋的中心。(4)要多測(cè)幾條亮紋(或暗紋)中心間的距離,再求Δx。(5)照在像屏上的光很弱,主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致,干涉條紋不清晰一般是因?yàn)閱慰p與雙縫不平行。學(xué)生進(jìn)行思考討論。預(yù)想在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題和解決方法。學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作原理和步驟。學(xué)習(xí)器材的安裝和數(shù)據(jù)層的采集辦法。讀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,同時(shí)討論數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作流程是否存在失誤,從而總結(jié)本實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)的足以事項(xiàng)讀實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行誤差分析。通過(guò)拋出若干個(gè)問(wèn)題,讓學(xué)生在思考與談?wù)摰倪^(guò)程中總結(jié)出實(shí)驗(yàn)方法和步驟,總結(jié)出實(shí)驗(yàn)的大體流程。教師為學(xué)生演示操作過(guò)程和步驟,讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)器材的使用,提高實(shí)驗(yàn)的成功率。知道學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作,讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集,提高動(dòng)手操作能力和數(shù)據(jù)采集能力。提高學(xué)生的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)分析能力。讀實(shí)驗(yàn)作出誤差分析后,在讀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行再次測(cè)量和分析,提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性?;顒?dòng)二:活動(dòng)三:環(huán)節(jié)三:課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)裝置如圖):(1)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。(填選項(xiàng)前的字母)
A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時(shí),應(yīng)放上單縫和雙縫B.測(cè)量某條干涉亮紋位置時(shí),應(yīng)使測(cè)微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對(duì)齊C.為了減少測(cè)量誤差,可用測(cè)微目鏡測(cè)出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距(2)測(cè)量某亮紋位置時(shí),手輪上的示數(shù)如圖,其示數(shù)為mm。
展示練習(xí)答案:(1)A(2)1.970解析:(1)應(yīng)先調(diào)節(jié)光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上單、雙縫,選項(xiàng)A不正確。測(cè)微目鏡分劃板中心刻線應(yīng)與亮紋中心對(duì)齊,使得移動(dòng)過(guò)程測(cè)出的條紋間距較為準(zhǔn)確,選項(xiàng)B正確。測(cè)微目鏡移過(guò)n條亮紋,則亮條紋間距,選項(xiàng)C正確。故選A。(2)主尺讀數(shù)是1.5mm,螺旋讀數(shù)是47.0×0.01mm,因此示數(shù)為1.970mm。通過(guò)練習(xí)回顧實(shí)驗(yàn)的操作步驟和相關(guān)需要注意的問(wèn)題。環(huán)節(jié)四:課堂小結(jié)實(shí)驗(yàn)原理操作步驟注意事項(xiàng)數(shù)據(jù)處理五、誤差分析引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié)總結(jié)本節(jié)課基礎(chǔ)知識(shí)。幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識(shí),形成知識(shí)框架?;顒?dòng)五:練習(xí)與作業(yè)完成教材P103頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用布置作業(yè)完成作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。環(huán)節(jié)六:主板書設(shè)計(jì)4.4實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)一、實(shí)驗(yàn)思路二、物理量的測(cè)量三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)四、數(shù)據(jù)分析五、注意事項(xiàng)教學(xué)反思“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題人教版班中物理選擇性必修第一冊(cè)第四章第五節(jié)光的衍射課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求:光的銜射現(xiàn)象進(jìn)一步證明了光具有波動(dòng)性,對(duì)發(fā)展光的波動(dòng)理論起了重要的作用。教材分析:教材講述光的行射的思路是:首先提出問(wèn)題,讓學(xué)生思考般情況下不容易觀察到光的銜射現(xiàn)象的原因;然后再觀察衍射實(shí)驗(yàn),說(shuō)明光的銜射現(xiàn)象及發(fā)生行射的條件。由于行射現(xiàn)象產(chǎn)生的物理過(guò)程分析起來(lái)比較復(fù)雜,教材只進(jìn)行了定性分析。學(xué)習(xí)者分析知識(shí)儲(chǔ)備:高中學(xué)生已具備基本的物理知識(shí),了解光的波動(dòng)性,能夠理解光的衍射原理。能力基礎(chǔ):學(xué)生對(duì)衍射現(xiàn)象的實(shí)際應(yīng)用感興趣,但在理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面可能存在困難。思維能力:學(xué)生具備基本的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,可以理解和掌握衍射公式,但對(duì)復(fù)雜數(shù)學(xué)公式和概念可能有所抗拒。核心素養(yǎng)物理觀念∶知道的衍射概念及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件??茖W(xué)思維∶通過(guò)對(duì)光的衍射現(xiàn)象的分析,對(duì)光的直線傳播現(xiàn)象提出質(zhì)疑,學(xué)會(huì)從不同角度思考物理問(wèn)題??茖W(xué)探究:通過(guò)觀察生活中的衍射現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)衍射條紋的特征??茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任∶知道衍射在生產(chǎn)生活以及科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用,弘揚(yáng)科學(xué)愛(ài)國(guó)精神。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、衍射光柵、兩只一樣的筆等活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課活動(dòng)一:回顧與思考我們知道,波能夠繞過(guò)障礙物發(fā)生衍射。例如,聲音能夠繞過(guò)障礙物傳播。既然光也是一種波,為什么在日常生活中我們觀察不到光的衍射,而且常常說(shuō)光沿直線傳播”呢?分組體驗(yàn)手影小游戲。體會(huì)光沿直線傳播,思考為什么光不會(huì)衍射。從小游戲入手,提高課堂參與度,激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題,引入新課。環(huán)節(jié)二:新課教學(xué)活動(dòng)一:光的衍射一、光的衍射調(diào)節(jié)狹縫的寬窄,如果能在光屏上觀察到比狹縫的寬度寬得多的亮區(qū),就證明了光的衍射現(xiàn)象存在。1.單縫衍射單縫衍射圖樣的光強(qiáng)分布白光單縫衍射條紋:中間是白色的條紋,兩邊是減弱很快的彩色條紋。觀察下列衍射圖樣,分析衍射規(guī)律:1、波長(zhǎng)一定時(shí),單縫窄的中央條紋寬,各條紋間距大.2、單縫不變時(shí),波長(zhǎng)越長(zhǎng)的中央亮紋越寬,條紋間隔越大.2.圓孔衍射光通過(guò)圓孔(小到一定程度)在屏上會(huì)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(dá)到的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)根據(jù)光的直線傳播所應(yīng)照明的面積。3.泊松亮斑取一個(gè)不透光的屏,在它的中間裝上一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫,在縫后適當(dāng)距離處放一個(gè)像屏,用平行的單色光照射。單色光的衍射圖樣:①中間亮紋最寬最亮。②兩邊是對(duì)稱的明暗相間條紋。③亮條紋強(qiáng)度和寬度向兩邊逐漸減小。不只是狹縫和圓孔,各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射,以至使影的輪廓模糊不清,其原因是光通過(guò)物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果.歷史上曾有一個(gè)著名的衍射圖樣——泊松亮斑.回顧波的衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射的條件。觀察光的衍射現(xiàn)象。通過(guò)觀察不同顏色光的衍射現(xiàn)象,總結(jié)光的衍射圖樣的特點(diǎn)。回顧舊知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生類比波的衍射來(lái)學(xué)習(xí)光的衍射。讓學(xué)生觀察現(xiàn)象,加強(qiáng)對(duì)光的衍射現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,總結(jié)規(guī)律。活動(dòng)二:光發(fā)生明顯衍射的條件二、光發(fā)生明顯衍射的條件在障礙物的尺寸比光的波長(zhǎng)小或跟光的波長(zhǎng)相差不多的時(shí)候出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象。思考:類比波發(fā)生明顯衍射的條件,思考光發(fā)生明顯衍射的條件。思考光波發(fā)生明顯衍射的條件。類比機(jī)械波的明顯衍射條件,總結(jié)光發(fā)生明顯衍射的條件,學(xué)會(huì)類比的學(xué)習(xí)方法?;顒?dòng)三:三、衍射光柵光學(xué)儀器中用的衍射光柵就是握此制成的。它是由許多等寬的狹縫等距離地排列起來(lái)形成的光學(xué)元件。在一塊很平的玻璃上刻出一系列等距的平行刻痕,刻痕產(chǎn)生漫反射而不太透光,未刻的部分相當(dāng)于透光的狹縫,這樣就做成了透射光柵(圖4.5-5)。如果在高反射率的金屬上刻痕,就可以做成反射光柵。實(shí)驗(yàn)表明,如果增加狹縫的個(gè)數(shù),衍射條紋的寬度將變窄,亮度將增加。了解科技前沿。讓學(xué)生了解我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,提高學(xué)生的民族自豪感和愛(ài)國(guó)情懷。環(huán)節(jié)三:課堂練習(xí)課堂練習(xí)、一束紅光射向一塊有雙縫的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈現(xiàn)明暗相間的干涉條紋?,F(xiàn)將其中一條窄縫擋住,讓這束紅光只通過(guò)一條窄縫,則在光屏上可以看到()A.與原來(lái)相同的明暗相間的條紋,只是明條紋比原來(lái)暗些B.與原來(lái)不相同的明暗相間的條紋,而中央明條紋變寬些C.只有一條與縫寬對(duì)應(yīng)的明條紋D.無(wú)條紋,只存在一片紅光展示題目答案:B解析:衍射圖樣和干涉圖樣的異同點(diǎn):中央都出現(xiàn)明條紋,但衍射圖樣的中央明條紋較寬,兩側(cè)都出現(xiàn)明暗相間的條紋;干涉圖樣為等間隔的明暗相間的條紋,而衍射圖樣兩側(cè)為不等間隔的明暗相間的條紋且亮度迅速減弱。所以本題正確選項(xiàng)為B。通過(guò)完成練習(xí)題,鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。環(huán)節(jié)四:課堂小結(jié)一、衍射現(xiàn)象1、單縫衍射2、小孔衍射3、泊松亮斑二、產(chǎn)生明顯衍射的條件引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié)總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識(shí),形成知識(shí)框架?;顒?dòng)五:練習(xí)與作業(yè)完成教材P107頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用布置作業(yè)完成作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。環(huán)節(jié)六:主板書設(shè)計(jì)4.5光的衍射一、光的衍射1.發(fā)生明顯衍射的條件:障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多,或者比波長(zhǎng)小。2.單縫衍射條紋特點(diǎn):①λ相同,縫寬越小,條紋越寬。②縫寬相同,λ越長(zhǎng),條紋越寬3.衍射現(xiàn)象與干涉現(xiàn)象的比較衍射光柵:許多等寬狹縫形成的光學(xué)儀器教學(xué)反思“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題人教版班中物理選擇性必修第一冊(cè)第四章第六節(jié)光的偏振激光課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求:偏振”現(xiàn)象是光的一種重要的特性,本節(jié)課程繼續(xù)通過(guò)演示視頻及動(dòng)態(tài)圖讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)光的波動(dòng)性的特征。教材分析:本節(jié)完整的解釋了光是橫波,闡述了光的偏振現(xiàn)象,以及光的偏振在生產(chǎn)、生活、科技等方面的應(yīng)用。偏振現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)不好理解,所以教材先從繩波會(huì)發(fā)生偏振入手,再通過(guò)類比去介紹光的偏振。學(xué)習(xí)者分析知識(shí)儲(chǔ)備:具備基本的物理知識(shí),了解光的波動(dòng)性,能夠理解光的干涉衍射原理。能力基礎(chǔ):學(xué)生對(duì)干涉衍射現(xiàn)象的實(shí)際應(yīng)用感興趣,但在理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面可能存在困難。思維能力:學(xué)生具備基本的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,可以理解和掌握衍射公式,但對(duì)復(fù)雜數(shù)學(xué)公式和概念可能有所抗拒。核心素養(yǎng)物理觀念∶知道光的偏振現(xiàn)象和光是一種橫波??茖W(xué)思維∶通過(guò)比較偏振光和自然光的區(qū)別,能運(yùn)用偏振光的知識(shí)看待生活中的光學(xué)現(xiàn)象??茖W(xué)探究:通過(guò)觀察光的偏振現(xiàn)象,理解光波的是不一樣的橫波,有著不同的偏振方向,這一特性??茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任∶知道我國(guó)在激光領(lǐng)域的先進(jìn)成果,培養(yǎng)民族自豪感。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件紅色彩帶、帶狹縫的擋板、彈簧及乒乓球、偏振片、手電筒等?;顒?dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課活動(dòng)一:回顧舊知1.回顧舊知、提出問(wèn)題呈現(xiàn)干涉、衍射現(xiàn)象的示意圖:圖1圖2【教師】呈現(xiàn)橫波縱波示意圖:提出問(wèn)題,干涉、衍射現(xiàn)象說(shuō)明什么?引導(dǎo)學(xué)生猜想:光是一種橫波還是縱波,還是類似于水波。如何判斷光是橫波還是縱波?說(shuō)明光具有波動(dòng)性提出猜想回顧之前所學(xué)橫波與縱波知識(shí)通過(guò)回顧干涉衍射現(xiàn)象,學(xué)生知道光是一種波,引導(dǎo)學(xué)生猜想光是一種橫波還是縱波,還是類似于水波,既包含橫波也包含縱波。層層引導(dǎo)學(xué)生,大膽猜想。接著問(wèn)學(xué)生如何判斷,學(xué)生不難想到之前機(jī)械波的學(xué)習(xí)中判斷橫波、縱波的方法,明白猜想也是需要理論依據(jù)。環(huán)節(jié)二:新課教學(xué)活動(dòng)一:偏振一、偏振圖5圖6圖7圖8引導(dǎo)學(xué)生得出,機(jī)械波中判斷橫波與縱波的兩個(gè)方法,將判斷光波的方法類比于機(jī)械波判斷方法,進(jìn)而引出類比法,并介紹偏振片。(提醒學(xué)生:白色箭頭表示偏振片的透振方向)演示紅色彩帶水平方向上左右振動(dòng)形成橫波,讓其穿過(guò)帶狹縫的擋板,改變狹縫與波的振動(dòng)方向的位置關(guān)系,讓學(xué)生觀察。進(jìn)而引出偏振現(xiàn)象。演示水平方向上左右振動(dòng)的彈簧形成縱波,讓其穿過(guò)帶狹縫的擋板,改變狹縫與波的振動(dòng)方向的位置關(guān)系如7、8所示,讓學(xué)生觀察??偨Y(jié)得出偏振是橫波特有的現(xiàn)象,是區(qū)別橫波與縱波的又一個(gè)方法。觀察到紅色彩帶在水平方向上左右振動(dòng)形成的橫波,能穿過(guò)與振動(dòng)方向平行的狹縫,不能穿過(guò)與振動(dòng)方向垂直的狹縫觀察到無(wú)論狹縫的取向如何,縱波是否都能穿過(guò)歸納總結(jié),認(rèn)真聽(tīng)講,記好筆記通過(guò)演示圖5、6、7、8實(shí)驗(yàn),引出偏振現(xiàn)象,得出偏振是區(qū)別橫波與縱波的又一個(gè)方法。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí),讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)驗(yàn)是得出理論的重要途徑。通過(guò)教師演示實(shí)驗(yàn),一方面讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程,另一方面從中培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、概括能力。通過(guò)機(jī)械波判斷橫波縱波的方法,進(jìn)一步歸納總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生類比,使學(xué)生更易理解利用偏振是橫波特有的現(xiàn)象,探究光的偏振現(xiàn)象?;顒?dòng)二:光的偏振二、光的偏振利用實(shí)驗(yàn)器具偏振片,讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),自主進(jìn)行觀察完成以下活動(dòng):任務(wù)1:將手里的一片偏振片對(duì)著燈光或窗戶任務(wù)2:將手里的一片偏振片對(duì)著燈光或者窗戶,旋轉(zhuǎn)偏振片任務(wù)3:通過(guò)一片偏振片,得到了偏振光,偏振光再通過(guò)一個(gè)偏振片(提醒學(xué)生:白色箭頭表示偏振片的透振方向)自然光通過(guò)偏振片,只有振動(dòng)方向與偏振片透振方向一致的光能夠通過(guò),我們得到的是沿透振方向振動(dòng)的偏振光,將第一個(gè)偏振片稱為起偏器,用P表示。偏振光繼續(xù)向前傳播,通過(guò)第二個(gè)偏振片時(shí),當(dāng)兩個(gè)偏振片透振方向夾角改變時(shí),光的明暗發(fā)生變化,我們將第二個(gè)偏振片稱為檢偏器,用Q來(lái)表示。在剛才實(shí)驗(yàn)中,大家都發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)偏振片透振方向相同時(shí),光的強(qiáng)度最亮;當(dāng)兩個(gè)偏振片透振方向相互垂直時(shí),光的強(qiáng)度最暗了,完全沒(méi)有光通過(guò)了。歸納總結(jié)、得出結(jié)論得出結(jié)論:光具有偏振現(xiàn)象,因此光是一種橫波。接下來(lái)回到課前,分析解釋“明暗變化的大白”,通過(guò)小球“穿墻術(shù)”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步幫助
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