高中物理选修35全套教案185激光

1、185 激光一、教学目标 1、学问与技能（1）懂得自发发射、受激吸取和受激发射；（2）明白激光产生的机理；（3）明白激光器的构造和工作原理；2、过程与方法（1）通过对自发发射、受激吸取、受激发射的学习,明白原子发光的原理及特点,进一步 懂得原子能级理论；（2）对激光产生的机理、激光器的结构和工作原理的学习和分析,熟识科学探究并把握科 学探究的方法；3、情感、态度与价值观（1）通过同学对激光产生气理及激光器的学习和分析,体验探究自然规律的艰辛与欢乐；进展同学对科学的奇怪心和求知欲,（2）通过对学习过程的调控、对物理问题的解决,培育同学信息收集和处理才能和分析解决问题的才能；二、设计思路本节内容在

2、科课程标准中的要求不高,主要是让同学明白激光的产生气理以及一些常用激光器的构造和工作原理；但是通过本节课的学习,能使同学更进一步明白原子的结构和理解原子的能级理论；本节课的设计思路是在向同学介绍激光产生气理和激光器的构造、工作原理的同时, 设计一些问题, 让同学在解决这些问题的过程中,对原子的结构和原子的能级理论加深记忆和懂得,达到对学问的复习与巩固,培育同学应用学问及进行科学探究和创新的才能；三、重点与难点激光的产生气理是本节的重点,的懂得；需要在教学过程中加深同学对原子结构和原子能级理论激光器的工作原理是本节课的难点,在教学过程中应使同学明白抽运装置的作用,懂得如何产生粒子数反转；四、教学

3、资源演示原子跃迁过程吸取和释放光子的课件,结构示意图；五、教学设计多媒体教学设备, 红宝石激光器、 氦氖激光器的老师活动同学活动点评课题的引入 提出问题：在老师的引导下回忆前面学我们在选修3-4 中学习过激光过的学问,回答老师的提问：的特点及应用,请大家回忆一 下激光的特点及相关应用；激光的特点及应用：相干性 好、平行度高、亮度高；在全 息、测距、信息储存、医疗等 方面都有广泛的应用；提出问题的形式引 我们知道, 激光是一种人造光,入,可以引发同学 那么激光是如何产生的呢？的摸索,带领同学 进入主题；一、激光产生的机理前面我们学习了原子的能级理原子吸取能量后, 从较低能级复习前面所学的知论,原

4、子是如何在能级之间进跃迁到较高能级, 所吸取的能识,为后面解决问行跃迁的呢？量等于两能级之差； 处于较高题作铺垫；能级状态的原子是不稳固的,会自发地跃迁到较低的能量 态,同时放出光子, 该光子的 能量也等于能级之差；1、自发发射提出问题,引导同学摸索和分同学争论：同学对现象分析并析：灯丝原子吸取了电流做功产对于一般的光源,如我们熟识生的热而被激发到能量较高进行归纳总结可以的白炽灯,它们是如何发光的的状态；能量较高状态的原子对相关的学问及规呢？是不稳固的, 会自发地跃迁到律加深懂得,并能对同学的回答进行点评,并给较低的能量态,同时放出光培育归纳推理的能子；力；出概念：对,这就是 自发发射；课件演

5、示自发发射过程；老师活动同学活动点评动画演示可以使抽在自发发射中,原子以随机的观看动画演示, 加深对自发发象的概念形象化,射的懂得；便于懂得和记忆；同学回忆光的干涉中相干光通过比较,能加深方式回到基态,也就是说,每的特点,并与一般光源发出的对概念的懂得和记个原子发光的时刻、方向、初光相比较, 进一步懂得相干光忆；相位都是不确定的,发光的频的含义；率一般也不一样；因此一般光 源发出的光不是相干光；2、受激吸取 演示课件并解说：观看课件的动画演示；常温下处于热平稳状态的原子结合原子的能级理论,懂得原系统,多数原子都处在基态；子的这种跃迁过程, 比较被吸对所学学问进行及假如一个人射光子的能量恰好收的

6、光子的能量核能级差的等于原子基态与某个激发态的关系；时的巩固,并应用能量差,那么原子就很简单吸于 实 际 问 题 的 解收这个光子而跃迁到这个激发决,培育同学应用态上；学问及分析问题的这种跃迁不是自发产生的,是才能；在入射光子的刺激下产生的,所以称为 受激吸取 ；3、受激发射 演示课件并解说：老师活动同学活动点评同学边观看边摸索：受激发射的光子与人射光子具有相同的能量（频率） ；同学依据已经把握假如一个入射光子的能量正好受同学提问：的学问对新的学问等于原子的某一对能级的能量受激发射的光子与人射光子和规律提出自己的差额E2-E1,那么处于激发态具有相同的能量（频率）,那想法和疑问,这是E2 的原

7、子就可能受到这个光子么,其它的规律是否相同呢？培育同学探究才能的刺激而跃迁到能量较低的状和创新精神的一种态 E1,同时发射一个与入射光有效的方法；子完全相同的光子,这就是激发射 的过程；老师：对,它们仍具有相同的同学提问：这相位、偏振态,且沿同一方向假如这种光子能大量产生,发出；种光不就是相干光了吗？老师：对,但是通常状态下多 数原子处于基态,怎么办呢？同学：假如用肯定的手段去激 发原子体系,使得在激发态E2 上的原子数多于低能态E1同学提出的设想被是的,这种状态就叫做粒子数上的原子数就可以了；确定,会感到有成就感,这可以培育反转 ,是一种非热平稳的状态；同学情感、态度、这时,一个入射光子引起

8、的受价值观；激发射要比它被吸取的概率大得多,可以形象地说,入射光 同学阅读,懂得激光的含义：被“ 放大” 了；激 光 的 英 文 名 字 laser 是“Light Amplification by 大家可以阅读书上的内容并加 Stimulated Emission of 以体会；Radiation ” 的第一个字母的缩写, 意思是： 辐射的受激发射的光放大；老师活动同学活动点评二、激光器 1、激光器的原理 展现激光器的原理图,并介绍各组成部分及作用；依据老师的介绍, 熟识激光器同学间的争论及相的各部分的作用；互的沟通,可以培1、激活介质它能通过受激养同学的团结协作发射而使人射光放大；精神；2、抽运装置它是使激活介质产生粒子数反转的装置；3、光学共振腔 激活介质放 在其中,它能增加放大作用并 对发射频率进行挑选；依据激活介质的不同,激光器 可以分为固体、液体、气体、染料、半导体激光器等；2、红宝石激光器 展现红宝石激光器的结构示意 图并介绍各部分的用途；联系实际,对所学在老师的介绍下明白激光器 的构造及工作