双折射现象教学文案
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《光的折射》公开课教案一、教学目标1. 让学生了解光的折射现象,掌握折射定律。
2. 培养学生运用光学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高动手能力和观察能力。
二、教学内容1. 光的折射现象2. 折射定律3. 折射在生活中的应用三、教学重点与难点1. 重点:光的折射现象,折射定律2. 难点:光的折射现象的原理及应用四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究光的折射现象。
2. 利用实验演示,让学生直观地了解折射定律。
3. 结合实际生活中的例子,让学生感受折射的应用。
五、教学过程1. 导入:通过一个彩虹现象的视频,引发学生对光的折射现象的好奇心。
2. 新课:讲解光的折射现象,介绍折射定律。
3. 实验演示:让学生观察折射定律的实验过程,理解实验原理。
4. 案例分析:分析生活中的一些折射现象,如透镜、眼镜等。
5. 练习与讨论:布置一些有关光的折射的练习题,让学生巩固所学知识。
六、光的折射在各种领域的应用1. 教学目标让学生了解光的折射在日常生活和科技领域的应用。
培养学生运用光学知识理解和解释周围世界的习惯。
2. 教学内容光的折射在自然界中的应用,如彩虹、海市蜃楼。
光的折射在人类生活中的应用,如眼镜、照相机、望远镜。
光的折射在现代科技中的应用,如光纤通信、激光技术。
3. 教学方法采用案例分析法,通过具体实例讲解光的折射应用。
利用多媒体展示图片和视频,增强学生对光的折射现象的理解。
七、折射现象的探究实验1. 教学目标让学生通过实验亲身体验光的折射现象。
培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
2. 教学内容设计实验步骤,让学生观察和记录折射现象。
分析实验结果,验证折射定律。
3. 教学方法采用实验教学法,引导学生动手操作,观察现象。
鼓励学生提出问题,并进行小组讨论。
八、折射定律的数学表达及其推导让学生掌握折射定律的数学表达式。
培养学生运用数学工具解决光学问题的能力。
2. 教学内容介绍斯涅尔定律及其数学表达式。
双折射现象Double Refraction Phenomenon摘要:通过上述实验以及课本的讲解,我们知道,双折射现象是由于e光在各向异性的介质中各个方向折射率不相同导致的,由此引出两个问题:1.同一光源发出的光为什么有o光和e光的区别?2.为什么e光在各向异性的介质中各个方向折射率会有区别?Abstract:Through the experiment above and the exposition in the text book,we knew the reason of double refraction phenomenon is that the refractive index of especial light differed in each direction. Thereout we got two questions,1.Why there is ordinary light and especial light from the same lamp-house ?2.Why the refractive index of especial light differed in each direction in an anisotropicmedium?关键字:双折射单晶体O光E光Key Word:Double Refraction Single CrystalOrdinary Light Especial Light把一块普通玻璃片放在有字的纸上,通过玻璃片看到的是一个字成一个象。
这是通常的光的折射的结果。
如果改用透明的方解石(化学成分是CaCO3)晶片放到纸上,看到的却是一个字呈现双象(如图1)。
这说明光进入方解石后分成了两束。
这种一束光射入各向异性介质时,折射光分成两束的现象称为双折射现象。
图1 图2同一光源发出的光经过同一介质却分成了两条光路,这显然违背了光的折射定律,为了研究这一现象,我们做以下实验(图2)。
一、实验目的1. 理解双折射现象,掌握双折射实验的基本原理和操作方法。
2. 学习利用尼科尔棱镜观察双折射现象,观察和分析不同物质的折射率。
3. 理解光的偏振现象,掌握布儒斯特定律。
二、实验原理1. 双折射现象:当一束光线入射到各向异性介质(如晶体)时,光线在介质中传播方向会发生改变,形成两束折射光线,这种现象称为双折射现象。
2. 尼科尔棱镜:尼科尔棱镜是一种特殊的偏振片,其作用是使一束非偏振光分解为两束相互垂直的偏振光。
3. 布儒斯特定律:当一束光线入射到介质表面时,若入射角等于布儒斯特角,则反射光为完全偏振光。
三、实验器材1. 尼科尔棱镜2. 双折射晶体(如方解石)3. 平行光管4. 光具座5. 量角器6. 毛玻璃7. 铅笔8. 记录纸四、实验步骤1. 将平行光管置于光具座上,调整光源,使光束平行。
2. 将双折射晶体放置在平行光管的光路上,调整晶体位置,使光束穿过晶体。
3. 在晶体后面放置尼科尔棱镜,调整尼科尔棱镜,使晶体出射的光束通过棱镜。
4. 观察光束在尼科尔棱镜后面的现象,记录观察结果。
5. 改变入射角,重复步骤4,观察不同入射角下的现象。
6. 记录观察结果,包括光束在尼科尔棱镜后面的现象、入射角、反射光和折射光的情况。
7. 利用布儒斯特定律,计算晶体的折射率。
五、实验数据及结果1. 观察结果:入射角/度尼科尔棱镜后面的现象0 光束穿过晶体后无变化30 光束穿过晶体后变为两束光线45 光束穿过晶体后变为两束相互垂直的光线60 光束穿过晶体后变为两束光线,其中一束光线在晶体内部发生偏振90 光束穿过晶体后变为两束光线,其中一束光线在晶体内部发生偏振2. 计算折射率:根据布儒斯特定律,入射角等于布儒斯特角时,反射光为完全偏振光。
设入射角为θB,折射率为n,则有tanθB = n。
由观察结果可知,当入射角为45度时,光束穿过晶体后变为两束相互垂直的光线,此时入射角等于布儒斯特角。
因此,n = tan45° = 1。
北师大版八年级全一册《探究光的折射现象》教案及教学反思一、教学目标1.知道什么是光的折射现象;2.掌握光线从空气到水和从水到空气的折射定律;3.培养学生的观察力、实验能力、合作能力和口头表达能力。
二、教学内容和重点教学内容:光的折射现象及折射定律教学重点:掌握光线从空气到水和从水到空气的折射定律三、教学方法和手段教学方法:导入法、实验法、小组合作学习法、口头表达法。
教学手段:黑板、橡皮球、明炉、三棱镜、水、尺子四、教学过程1. 导入(5分钟)介绍光的折射现象,引导学生观察周围的物体,并引导学生思考为什么我们能看到物体。
2. 实验操作(30分钟)实验一:空气到水的折射定律1.将明炉放在桌子上,点燃明炉。
2.从明炉上方取出橡皮球,正对着实验桌上的水,观察橡皮球在水中的位置。
3.用三棱镜掰开空气和水的交界处,观察橡皮球从空气到水的位置变化情况。
4.用尺子测量入射角和折射角,计算出折射角的正切值。
实验二:水到空气的折射定律1.将明炉放在桌子上,点燃明炉。
2.将橡皮球放在水面上,观察橡皮球在水中的位置。
3.用三棱镜掰开水和空气的交界处,观察橡皮球从水到空气的位置变化情况。
4.用尺子测量入射角和折射角,计算出折射角的正切值。
3. 小组讨论与总结(15分钟)将学生分为小组,讨论实验结果和折射定律。
梳理实验过程,提取经验和总结结论。
4. 课堂表现评估(10分钟)要求学生在全班面前口头表达自己小组的实验结果和经验,以及对光的折射现象和折射定律的理解。
同时课堂笔记也要求同步记录。
五、教学反思通过这次教学,我深刻体会到折射是一个比较严谨的物理概念,教学中要注意直观和抽象的融合。
通过实验,学生可以锻炼自己的观察力和操作能力,使折射定律的概念更加具体化。
在课堂讨论中,学生相互合作,互相帮助,共同探讨折射定律,师生互动性强,参与性也很高,教学效果很好。
同时,对于课程深度的控制,也是需要注意的一点。
折射定律需要用到比较高级的数学知识,但是我们可以通过简便的计算方式,让学生更好地体会物理定律。
《光学》电子教案§5-3 光通过单轴晶体时的双折射现象一、双折射现象 1、什么叫双折射现象1669年,巴托里奴斯发现,一束光进入方解石(晶体)后产生两束折射光,我们将一束光进入晶体后产生两束折射光的现象,叫双折射现象。
2、寻常光和非常光一束光垂直晶面入射,折射光中一束遵守折射定律,另一束不遵守折射定律。
遵从折射定律的光线称为寻常光线,简称o 光, 不遵从折射定律的光线称为非常光线,简称e 光,不遵从折射定律的含义:1°,常数 21i i sin /sin ,2°折射面与入射面不一定重合。
寻常光和非常光都是平面偏振光。
二、光轴与主截面1、光轴:在晶体内常有一个或两个固定的方向,光在晶体内沿着这一方向传播时,不发生双折射,这一方向称为晶体的光轴。
注意:光轴仅标志一定的方向,并不限于某一条特殊的直线。
单轴晶体、双轴晶体 2、主截面包含光轴和一条给定光线的平面,叫作与这条光线相对应的晶体的主截面。
通过o 光和光轴所作的平面称为o 光的主截面。
通过e 光和光轴所作的平面称为e 光的主截面。
O 光垂直于自己的主截面;e 光平行于自己的主截面。
光轴位于入射面内,o 光和e 光的主截面重合,一般情况下不重合,但夹角很小,看作重合。
三、o 光和e 光的相对强度1、用自然光照射,o 光和e 光强度相等。
2、用平面光(偏振光)照射,情况又如何?入射偏振光的振幅为A , 其振动面与主截面夹角为θ⎩⎨⎧θ=θ=sin A A cos A A 0e θ=2e 0tg I /I 晶体转动,改变θ角光束若粗些,有重迭部分,晶体旋转时,重迭部分光强不变。
θ=220sin A I θ=22e cos A I I A )cos (sin A I I 2222e 0==θ+θ=+例:强度为I 的自然光,垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上。
两块晶体的主截面之间的夹角为α,试求当α分别等于30°时,最后透射出来的光束的相对强度(不考虑反射、吸收等损失)。