高二物理教科版选修3-4教案：第五章第3节光的衍射与偏振Word版含答案[高考精品].docVIP

三、光的衍射与偏振 教学目标 1．知道几何光学中所说的光沿直线传播是一种近似知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象，并能对生活中的有关现象进行解释和分析知道观察到明显衍射的条件知道振动中的偏振现象，了解什么是偏振现象，知道偏振是横波的特点知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光在实际生活中的应用1．光的单缝衍射、圆孔衍射和圆盘衍射现象的演示和分析 2．光的偏振实验的观察和分析 难点：1．光的单缝衍射、圆孔衍射和圆盘衍射现象的演示 2．光振动与自然光和偏振光的联系 设计思想 课本只要求学生初步了解光的衍射现象，不做理论讨论，因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别让学生了解光的干涉和衍射说明光具有波动性；光的偏振说明光是横波除了演示实验外，尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察观察小孔衍射(在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔，以小电珠作光源，距光源1～2米 ，眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环)还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝(对见到的彩色花样可不作解释)由学生自己亲自动手观察偏振光等等， 以补学生对这现象的不熟悉和帮助学生理解在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，事与愿违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论， 实验却成了波动理论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金(1819年)这个科学小故事告诉我们，在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品 质、好作风1.7cm~17m，很容易绕过常见的障碍物而产生衍射现象。 （通过复习熟悉的知识，强调产生明显衍射现象的条件。） 问题2：为什么我们平时较难观察到光的衍射现象？ 平常不易观察到光的衍射现象的原因（学生猜想）： 猜想1猜想2猜想3：猜想1猜想2：猜想3取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后明暗相间的条纹，但单色光的干涉图案不同2、猜想一下1、横波在它的传播方向上狭缝，只要狭缝的方向的振动方向相同，横波就可以毫无阻碍地传过去；如果把狭缝的方向旋转90°，横波就不能通过了，这种现象叫偏振光是否也会产生偏振呢？自然光：从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光；太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波强度都相同，这种光都是自然光2、让太阳光或灯光通过一块用晶体薄片作成的偏振片P1，在P1的另一侧观察，可以看到它是透明的以入射光线为轴旋转偏振片P1，这时看到透射光的强度并不发生变化3、再取一块同样的偏振片P，放在偏振片P1的后面，通过它去观察从偏振片P1透射过来的光，就会发现，从偏振片P1透射过来的光的强度跟两偏振片P1、P的相对方向有关要求学生总结上述现象，尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象自然光通过第一个偏振片P1（叫起偏器）后，相当于被一个“狭缝”卡了一下，只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光波才能通过．自然光通过偏振片P1后虽然变成了偏振光，但由于自然光中沿各个方向振动的光波强度都相同，所以不论晶片转到什么方向，都会有相同强度的光透射过来．再通过第二个偏振片P（叫检偏器）去观察就不同了；不论旋转哪个偏振片，两偏振片透振方向平行时，透射光最强，两偏振片的透振方向垂直时，透射光最弱光的偏振现象并不罕见我们通常看到的绝大部分光，除了从光源直接射过来的，基本上都不是自然光，只是我们的眼睛不能鉴别罢了如果用偏振片去观察从玻璃或水面上反射的光，旋转偏振片发现透射光的强度也发生周期性的变化，从而知道反射光是偏振光立体电影 问题3：什么是“泊松亮斑”？ 问题4：什么是光的偏振现象？光的偏振现象说明了什么？ 问题5：光的偏振现象有哪些典型的应用？ 【板书设计】 第三节 光的衍射与偏振 一、光的单缝衍射现象 1．现象：对称分布、明暗相间，且中央亮纹最亮最宽 2．主要规律：缝越窄，衍射越明显（范围增大、条纹变宽） 二、圆孔衍射和圆盘衍射（泊松亮斑） 三、单缝衍射现象与双缝干涉现象的异同 四、光的偏振 1．偏振现象 自然光和偏振光 横波才有偏振现象 2．偏振现象的常见应用 【课堂反馈】 1．在杨氏双缝干涉实验中，若将其中的一缝挡住，则（ ） A．屏上出现一条与缝一样宽的亮条 B．屏上一片模糊 C．仍为原来的干涉条纹