光学教案

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河北科技师范学院教案

学年度 第 学期

院(部) 理化学院 班级 物理二班 姓名 张桂芳

课程名称: 光学教程

授课章节: 5.3光通过单轴晶体时的双折射现象

教学目的

及要求 1. 理解双折射现象的概念,认识o光和e光

2. 知道光轴,主截面与主平面的概念。给定一个场景能找出其主截面与主平面。

3. 了解o光e光的传播方向,并根据具体情况运用公式求解o光e光的相对光强。

教学重点 1. 知道光轴,主截面与主平面的概念。给定一个场景能找出其主截面与主平面。

2. 根据具体问题运用公式求解o光e光的相对光强。

难点 1. 知道光轴,主截面与主平面的概念。给定一个场景能找出其主截面与主平面。

2. 根据具体问题运用公式求解o光e光的相对光强。

教学方法

及教具 讲述法 演示法

课堂设计(教学内容、过程、方法、图表等) 时间

分配

情境导入:

演示平常字与艺术字的视觉差别,在说艺术源于生活,描述在现实生活中,我们也有类似的现象,然后做一个小实验:

在两个字上面,分别放上,玻璃和方解石,观察实验现象。

设问:为什么会出现这样的效果,两者的区别时什么?

教师总结(给出双折射现象的定义):当一束光射到各项同性介质(如玻璃,水等)的表面时,他将按折射定律沿某一方向折射,这就是一般常见的折射现象。

但是如果光射到各向异性介质(如方解石)中时,折射光将分成两束,并各自沿着略微不同的方向传播。这样,同一入射光折射后分成两束的现象称为双折射

新课教学:

1 利用flash演示双折射现象的光路图,给出o光e光的定于。讲述两者的区别和联系。

一束折射光o仍沿原方向在晶体内传播,这束光遵从折射定律,称为寻常(简 称o光)

另一束折射光e在晶体内偏离原来的传播方向,这束光称为非常光(简称e光)

并说明“寻常”和“非常”仅仅指光在折射时是否符合折射定律,它反映了光在晶体内沿各个方向传播速度的不同,因此他们只有在双折射晶体内部才有意义,射出晶体以后,就没有o光和e光之分了。

展示生活中双折射现象的图片,加深同学对双折射现象的理解与感性认识

2 给出光轴,主截面与主平面的概念。

光轴 晶体内存着一些特殊的方向,沿着这些方向传播的光并不发生双折射,这个方向叫做双折射晶体的光轴.

单轴晶体:只有一个光轴叫做单轴晶体,例如方解石,石英,红宝石等

双轴晶体:有两个光轴叫做双轴轴晶体,例如云母,硫磺,黄玉等

主平面 包含晶体光轴和一条给定光线的平面叫做与这条光线相对应的主平面

主截面 包括晶体光轴和界面法线平面叫做主截面

利用图片展示光轴,主截面与主平面的立体图形,让同学们充分理解其定义。并给出具体情况可以找出其主截面与主平面的位置。

并告诫

o光的振动面垂直于自己的主平面,e光的振动面平行于自己的主平面

3 o光和e光的相对光强

AA´表示垂直入射的线偏振光的振动面与纸面的交线。

oo´表示晶体的主截面和纸面的交线。

θ即为振动面和主截面的夹角。此时o光,e光的主平面均与主截面重合。

o光的振动面垂直于自己的主平面,e光的振动面平行于自己的主平面 θ

A A´ O

O´ 则对光强进行分解可容易得到

在晶体中o光和e光的强度应分别为:

光强是与折射率成正比的

e光的折射率还与传播方向有关

相对光强为

在空气中

但是无论怎样变化,总光强为

4 复习与总结

一束折射光o仍沿原方向在晶体内传播,这束光遵从折射定律,称为寻常(简称o光)

另一束折射光e在晶体内偏离原来的传播方向,这束光称为非常光(简称e光)

光轴 晶体内存着一些特殊的方向,沿着这些方向传播的光并不发生双折射,这个方向叫做双折射晶体的光轴.

主平面 包含晶体光轴和一条给定光线的平面叫做与这条光线相对应的主平面

主截面 包括晶体光轴和界面法线平面叫做主截面

o光和e光的相对光强

产生线偏振光的方法总结

1)利用晶体的二向色性 sinocose222osinnoon222eesinneen2otaneoenn2otane22ecossinosinocose二向色性指的是有些晶体对振动方向不同的电矢量具有选择性吸收的的性质。而且,对波长也会有选择性的吸收。

2) 利用反射和折射

3) 3)利用双折射现象

作业及参考文献 作业:

习题 5.11

课后

小结