高中物理教科版选修(3-4)5.3 教学设计 《光的衍射与偏振》(教科版)

《光的衍射与偏振》教学目标教学目标【知识与能力目标】1、知道光的衍射现象，知道发生明显的光的衍射现象的条件2、知道衍射条纹和干涉条纹的区别3、了解单缝衍射、小孔、圆屏衍射，并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析4、知道振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象．5、知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光的一些应用．【过程与方法目标】通过观察演示实验，概括出光的衍射规律以及光的偏振原因，提高学生通过实验获得实验信息能力，以及理解和概括能力．【情感态度价值观目标】通过实验探究，培养学生的科学态度和科学作风。教学重难点教学重难点【教学重点】光的衍射现象、发生明显的光的衍射现象的条件。光是横波【教学难点】条纹的特征，偏振特点课前准备课前准备多媒体课件教学过程教学过程复习引入：什么是波的衍射现象，发生明显衍射现象的条件是什么？光的干涉现象证明了光具有波动性，既然光是一种波，那么光在传播过程中是否也能发生衍射现象呢？屏幕展示水波衍射的画面，勾起学生第二章机械波相关知识的回忆。障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。光在传播过程中能发生衍射现象1.单缝衍射引导学生如何用实验来验证光的衍射性屏幕上显示水波的衍射图像，引导学生设计实验，用激光器，狭缝，光屏来验证光的衍射实验。引导学生思考设计实验现象：1、缝比较宽时，在屏上产生一条跟缝宽相当的亮线2、缝很窄时，尽管直线亮度有所降低，但是宽度反而增大了，会出现明暗相间的表明：光波可以发生衍射现象单缝衍射规律波长一定时，单缝越窄,中央亮条纹越宽，各条纹间距越大．(衍射越明显)单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明显)单缝衍射中，单色光与白光衍射规律(1)单色光的衍射条纹？亮暗相间，中央条纹亮度大;分布不均匀，中央条纹宽度大;(2)白光的衍射条纹？中间是白色亮条纹，两边是彩色条纹;(其中最靠近中央的色光是紫色，最远离中央的是红光2圆孔衍射1、孔较大时——屏上出现清晰的光斑2、孔较小时——屏上出现衍射花样3圆屏衍射生活中的衍射现象光的干涉和光的衍射的比较双缝干涉图样的特点：(双缝)明暗相间、等间距、等亮度单缝衍射图样特点：（单缝）明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度渐减弱双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的结果，只是干涉条纹是有限的几束光的叠加，而衍射条纹可认为是极多且复杂的相干光的叠加。偏振我们已经知道电磁波是横波，而光波是电磁波，故光波肯定是横波。我们已经从理论上知道了横波和纵波的差别，那么，它们在传播的过程中，会有什么表象的不同呢？1、2.Flash演示波的振动通过狭缝用偏振片代替狭缝当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变．但亮度比没有加偏振片时要暗一些。当加两块偏振片时，透射光的强度比通过一块偏振片时要弱．透振方向平行时，透射光的强度最大．当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.光波的偏振现象产生的原因（光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光．光振动沿着特定方向的光就是偏振光．分析自然光连续通过两个偏振片的情况自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过。2.通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大。3.如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零。偏振现象的应用：拍摄在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水