高中物理 《激光》教案 沪科版选修3-4
高中物理《光学光的干涉》教案沪科版选修3-4
高中物理《光学光的干涉》教案沪科版选修3-4第一篇：高中物理《光学光的干涉》教案沪科版选修3-4 光学·光的干涉·教案一、教学目标1．认识光的干涉现象及产生光干涉的条件．2．理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征．3．通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．4．通过“扬氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物科学的物理思维方法．二、重点、难点分析1．波的干涉条件，相干光源．2．如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”．3．培养学生观察、表述、分析能力．三、教具1．演示水波干涉现象：频率可调的两个波源，发波水槽，投影幻灯，屏幕．2．演示光的干涉现象：直丝白炽灯泡；单缝；双缝；红、绿、蓝、紫滤色片；光的干涉演示仪；激光干涉演示仪．3．干涉图样示意挂图.四、主要教学过程(一)引入由机械波的干涉现象引入：首先演示“水波干涉现象”，并向学生提出问题．(1)这是什么现象？(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象？让学生回答，让学生描述稳定干涉现象的特征，指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景；一切波都能发生干涉现象，干涉现象是波特有的现象．要得到稳定干涉现象需是相干波源．(二)教学过程设计1．光的干涉现象——扬氏干涉实验．(1)提出问题：光是否具有波动性？如果有则会有光的干涉现象，观察光的干涉现象可以用屏幕，在屏幕上会得到什么现象呢？演示两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源，移动屏与它们之间的距离，屏幕上看不到明暗相间的现象．实验结果表明：两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象．说明光的复杂性．认识事物不是一帆风顺的．实验的不成功是光无波动性？还是实验设计有错误，没有满足相干条件？(2)扬氏实验．①介绍英国物理学家托马斯·扬．如何认识光，如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习扬氏的科学态度，巧妙的思维方法．用心爱心专心 1②介绍实验装置——双缝干涉仪．说明双缝很近0.1mm，强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等，所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同，而且总是同相．③演示：先用加滤色片后单色光红光进行演示，然后改用激光源做双缝干涉实验，并使双缝与屏幕的距离加大，这样在屏幕上得到条纹间距离大，更为清晰的明暗相同的图样．展示双缝干涉图样，让学生注意观察图样，回答图样的特点：(1)明暗相间．(2)亮纹间等距，暗纹间等距．(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹．提出问题：为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论进行解释． 2．运用波动理论进行分析．(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景．用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示；或用编制好的软件在电脑上进行演示．注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况．①仍在某一平衡位置附近往复振动，位移随时间而改变．②两列波同相振幅变大，说明此点振动加强了；两列波反相振幅减小，说明此点振动减弱了．强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线，演示波在传播时，波峰波谷的移动情况．用心爱心专心 2(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图，演示两列频率相同，同相波由近及远波峰、波谷的示意图．波峰、波谷行进位置．②幻灯片数量准备多一些，波峰、波谷向前推进速度要慢，若用电脑波行进的速度要慢且可暂停．③最后形成书上双缝干涉示意图样，展示彩色挂图．分析：①说明示意图是两列波某一时刻峰谷位置分布图．②说明两列波同频率、初相相同，在两列波峰峰、谷谷相遇位置均是加强点；而峰谷相遇位置均是消弱点．用心爱心专心③先分析S1S2连线中垂线上的点：首先让学生注意中垂线上的某一点，演示让波行进起来结果峰谷依次通过此点——说明此点振动在峰→平衡位置→谷→平衡位置→峰之间往复振动是加强点．然后再让学生看两列波的相遇峰、谷依次通过该直线上的所有点——说明此直线上的点均是加强点．④再分析S1S2中垂线两侧对称位置上的点，即两列波峰谷相遇点，首先注意某一点，演示让波行进起来总是峰谷同时通过此点——说明两列波通过此点总是振动方向相反，是被消弱的；然后再看两列波峰谷交叉点的移动情况——为消弱区域．⑤其次再分析远离中垂线上的点又是加强区域……小结：通过以上分析振动加强与消弱点的分布是相互间隔的而且是稳定的．结合干涉挂图反映在屏幕上：同相加强光能量较强——亮；反相减弱光能量较弱——暗．得到亮暗间隔的干涉图样．(3)屏幕上出现亮纹、暗纹的条件．在示意图中，S1和S2为一对相干光源，两组半径相同的同心圆表示S1和S2两相干光源向外传播的两列波．实线表示波峰，虚线表示波谷．实线a0、a2、a′2，a4、a′4…为加强区域，虚线a1、a′1；a3、a′3…为减弱区域．①实线a0上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ=0．实线a2(a′2)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ2=λ．实线a4(a′4)上各点，S1、S2发出光波到达线上某点的光程差δ4=2λ．即在实线a0、a2(a′2)、a4(a′4)…上各点光程差各为0、λ、2λ…，即为波长的整数倍．屏上出现亮纹．用心爱心专心…，即为半波长的奇数倍，屏上出现暗纹．总结规律：凡光程差等于波长整数倍的位置，产生亮条纹；凡光程差等于半波奇数倍的位置，产生暗条纹，即产生亮暗条纹条件表达式：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．*(4)若学生数学基础好，接受能力强可推导屏上亮暗纹的位置公式，否则不进行此内容． 3．干涉条纹间距与哪些因素有关．教师重做双缝干涉实验，让学生注意实验现象，并定性寻找规律．①改变屏与缝之间的距离L——波长λ不变时L越大，亮纹间距(暗纹间距)越大．②屏与缝之间距离L不变，用不同的单色光进行实验——波长长的亮纹间距(暗纹间距)大，并展示彩色挂图．③L、λ不变，用双缝距离d不同配件进行实验——d小的亮纹间距(暗纹间距)大．小结：(1)实验可证明(或用上述亮暗纹的位置公式得亮纹间距)Δx=(2)利用双缝干涉实验，测量L、d、Δx可测单色光的波长．4．用复色光源做扬氏双缝干涉实验．让学生猜测干涉图样，然后教师做演示，让学生注意观察屏上图样特征：双缝S1、S2连线的中垂线与屏相交的中央位置是白色亮缝，而两侧是彩色条纹，然后展示挂图以便让学生对图样有深刻印象．(三)课堂小结1．托马斯·扬在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象微粒说无法解释，而波动说可做出完善解释，使人们认识到光具有波动性．2．两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时如果同相，光就加强，如果反相光就减弱，于是产生明暗条纹，其特征是在中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的各级干涉条纹，且相邻明纹和相邻暗条纹的间隔相等．单色光：亮纹光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．复色光则出现彩色条纹．用心爱心专心3．明暗相间条纹反映光的能量在空间分布情况，暗条纹处光能量几乎是零．表明两列光波叠加彼此相互抵消．这并不是光能量损耗了或变成其它形式能量，而是按波的传播规律，没有能量传到该处；亮条纹处的光能量比较强，光能量增加也不是光的干涉可以产生能量，而是按波的传播规律，到达该处的能量比较集中．用心爱心专心6第二篇：鲁科版选修3-4 51 光的干涉 (教案)第一节光的干涉三维教学目标1、知识与技能（1）认识光的干涉现象及产生光干涉的条件；（2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征；（3）如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着。
沪科版物理选修3-4课件：第4章4.7
第4章
光的波动性
(3)医用激光刀：可以用于医疗的某些手术上，
具有手术时间短、损伤小、不会引起细菌感染、 止血快等优点．(利用激光的亮度高) (4)切割金属等难熔物质：用激光可以产生几千 万度的高温，最难熔的物质也可在瞬间汽化．
(利用激光的亮度高)
(5)激光育种：用激光照射植物的种子，会使植 物产生有益的变异，用于培育新品种．(利用激 光的亮度高)
第4章
光的波动性
栏目 导引
第4章
光的波动性
例1
(2011· 高考海南卷)一赛艇停在平静的
水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度 为h1＝0.6 m，尾部下端Q略高于水面；赛艇 正前方离赛艇前端s1＝0.8 m处有一浮标，如 图所示，一潜水员在浮标前方s2＝3.0 m处下
潜到深度为h2＝4.0 m时，看到标记刚好被
度高，能量十分集中，可用于金属加工，激
光医疗，激光美容，激光武器等，B错误；
栏目 导引
第4章
光的波动性
激光具有很高的相干性，可用于全息照相， 由于它记录了光的相位信息，所以看起来跟 真的一样，立体感较强，D正确；由于激光 亮度高、能量大，在动手术的同时，也能杀
灭细菌，所以C正确．
【答案】 ACD
栏目 导引
第4章
光的波动性
【规律方法】
激光的主要特点有三个：
①平行性好；②相干性好(单色性好)；③亮 度高．解题时要从题目提供的信息识别与激 光的哪个特点对应，然后再进行判断．
栏目 导引
第4章
光的波动性
变式训练
2.纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽 度聚集在纳米级范围内可恢复人体已损坏的 器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把 至今尚令人类无奈的癌症彻底根除，这主要
高中物理选修3---4第十三章第八节《激光》新课教学课件
全息照相：
参考光
照相底片
物光 物
反射光
同一激光束被分成两束，参考光直接照到底片上，物 光也到达底片。两者干涉，在底片上形成复杂的干涉 条纹，各点的明暗程度反映了叠加的加强和减弱的情 形。
照明光
全
息
照
人眼
片
全息照片的观看：
用激光照射全息照片，在照片的另一侧观看原物体 的立体的像。
• 用肉眼去看，全息照片上只有些乱七八糟 的条纹
选修3—4 第十三章 光
§13.8 激光
物体发光的微观机理
物质中的原子受到激发以后，原子能量增 加，处于不稳定状态，要向低能态跃迁。在向 低能态跃迁的过程中，会发出光。
普通光源（白炽灯、日光灯、高压水银灯） 的发光过程为自发辐射。各原子自发辐射发出 的光彼此独立，频率、振动方向、相位不一定 相同——为非相干光。
利用高功能激光摧毁敌方卫星、导弹、飞机、坦克等大型 目标的武器。（现仍在研制阶段）
历史与现状：
1973年春，美军用激光炮一举击落长4.57m 时速482.8Km的飞行靶机; 1976年以用激光炮击落两架飞行于900m 高空的高空无人架驶飞机;
1978年美国陆军用激光炮在1--2Km内击 落正在高速飞行的“结
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
光纤通信
平行度 非常好
传播很远距离能保持一定强度，激光雷达 可精确测距测速
可会聚于很小的一点，记录信 DVD、CD、VCD机，
息密度高
计算机光驱
可在很小空间短时间内集中很 激光切割、焊接、
亮度高 大能量
打孔、医疗手术
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反应
激光的发展史
13.8 激光 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (4)
8 激光【教学目标】1、了解激光的特点。
2、了解激光的应用。
【教学重点】激光的应用【教学难点】为什么激光具有特殊的性质【教学过程】引入从偏振的介绍我们发现，光波作为一种电磁波，比起机械横波有它的复杂性。
本节课，我们将介绍一种特殊的光波，以及它的应用——1、概念：激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
由于它的英文全称为LightAmplification by Stimulated Emission of Radiation，中文也常常音译为“镭射”。
2、产生机理：a、设置工作物质（发光物质——可以是气体、液体或固体）；b、泵浦（补充能量）实现粒子数反转．．．．．→受激辐射；c、谐振腔（内连续来回反射、振荡）诱发同性质的跃迁→使同频率、同相位的受激辐射得以放大．．。
34、发展大事记：a、1916年，爱因斯坦提出“受激辐射”（和“自发辐射”对立）理论；b、1928年，德国的光谱学家拉登堡（denburg）发现“负色散现象”；c、1947年，兰姆（mb,jr.）和雷瑟福（R.C.Retherford）指出，通过粒子数反转可以期望实现感应辐射（即受激辐射）；d、1953年，美国的汤斯小组制成“微波激射器”；e、1958年，肖洛和汤斯的论文《红外区和光学激射器》论证了将微波激射技术扩展到红外区和可见光区的可能性；f、1960年，美国的梅曼制成第一台红宝石激光器；g、1961年，我国第一台红宝石激光器在长春光机所诞生。
5、激光器的分类：a、气体激光器（氦氖激光器、氩离子激光器、“隐形杀手”二氧化碳激光器）；b、液体、化学和半导体激光器（“变色龙”染料激光器、“死光”氟化氢激光器、砷化镓激光器）；c、固体激光器（红宝石激光器、钇铝石榴石激光器）。
1、天文领域：激光望远镜测天体距离。
2、工业材料的加工：激光雕刻、切割、焊接。
3、医学领域：激光手术。
4、信息技术领域：a、信息传输（激光光纤）；b、信息存储（激光刻录CD、DVD、软件）。
高二物理沪科版选修3-4 4.7激光的教学设计
激光的教学设计【教学目标】（一）知识与技能1．了解激光的特性及其应用2．了解全息照相的照相原理和和影像再现原理。
（二）过程与方法1．通过课外阅读，收集整理有关激光应用的资料，培养加工处理信息的能力.2．通过对激光的特点及应用的学习，培养应用物理知识解决实际问题的能力.（三）情感、态度与价值观通过对激光应用的学习，感受科学技术是第一生产力，培养热爱科学的品质【教学思路】做好演示实验，为学生提供第一学习素材，具体的知识点可通过学生自主学习进行，最后让学生观看相关的视频素材，以增进学生对激光的感性认识，提高本节课的教学效益。
对要求学生了解的要点，老师一定要提纲挈领的进行小结归纳，以便全面达到教学目标。
【教学重点】了解激光的特性及激光的广泛应用。
【教学难点】了解激光与自然光的区别。
【教学方法、学习方法】自主学习法：阅读教材、观看相关视频材料、观察演示实验。
【教学过程及知识要点】引入新课：生活中的激光超市收银员用的条形码扫描仪，用形码扫描仪发出的激光对着条形码扫一下，由于黑条、空白条对激光的反射能力不同，这一商品条形码所反射的激光就把条形码的信息输入电脑，经过电脑分辨处理，就会把商品的名称、价格显示在收银机的屏幕上。
计算机的光驱读取光盘上的信息，我们打长途电话、听CD、看DVD、用全息图像做防伪标志等都用到了激光。
本节我们来了解激光的特性及其应用。
一、激光的特性实验探究取一支激光笔，和一个手电筒来做实验：（1）观察颜色、亮度、平行度；（2）让激光和手电筒发出的光分别经过三棱镜观察色散的情况；（3）取一个做双缝干涉实验用的双缝，用两种光直接照射双缝观察干涉情况。
归纳认识激光的特性（可读书P.98）1、单色性好：单色性好，是指频率单一。
我们可以看到激光的颜色很纯。
2、相干性好：不仅频率严格单一、且在同一个方向偏振，能产生稳定的干涉现象。
因此激光是一种很好的相干光。
3、方向性好或者说平行度好：激光在传播很远距离后不会发散得很开，激光的发散角只有0.06°。
13.8 激光 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (5)
13.8激光的教学设计
教学目标：
1、知识与技能：知道激光的特点及其应用，并能应用所学的知识解释简单的现象。
2、过程与方法：通过引导学生分析激光产生的原理，使学生在理解激光特点的同时，学会
辨证、逻辑的思维方法，提高探究意识，提高抽象思维能力；通过实例分析，
提高学生分析、解决实际问题的能力及语言表达能力。
3、情感态度与价值观：通过本节教学，培养学生科学的研究态度及理论联系实际良好学风；
树立科学的人生观、价值观。
教学重点：激光的特点及应用
教学难点：对激光特点的理解
教学方法：讲授法、讨论法、分析法、归纳法、演示法。
教学用具：多媒体课件
教学过程。
高二物理沪科版选修3-4 4.3光的衍射的教学设计
光的衍射的教学设计【教学目标】一、知识目标1．通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道光发生明显的衍射现象的条件，从而对光的波动性有进一步的认识。
2．通过学习让学生知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律。
二、能力目标1．通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解探究光发生明显衍射现象的条件实验的设计思想。
2．在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上，培养学生比较推理能力和抽象思维能力.三、德育目标通过“泊松亮斑”等科学趣事的学习，培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德。
【学情分析】虽然光的衍射对学生来讲属于新知识，但前面才学习了机械波的衍射，因此学生学习本节知识难度并不很大。
教师应通过一定的方法引导和学生进行类比，促进知识和能力的迁移。
【教学思路】通过机械波衍射现象类比推理，提出设计光的衍射实验观察设想。
【教学重点】单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件。
【教学难点】利用惠更斯原理对衍射条纹成因进行初步说明。
【教学方法】1. 通过观察分析实验，归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现；2. 通过对比认识衍射条纹的特点及变化，加深对衍射图象的了解。
【教学过程及知识要点】引入新课投影水波衍射图片，复习水波发生明显衍射的条件：1．波的衍射：波能绕过障碍物的现象叫波的衍射2．教师提问：图中哪一幅衍射现象最明显？说明原因。
（学生讨论回答）3．教师在学生回答后明确给出：水波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
我们知道干涉衍射是波的特性，光也是一种波，也应该能够发生衍射。
这节课我们来认识光的衍射。
研究光的衍射现象1．对光能否发生衍射的思考：提问：光既然是一种波，那么在传播过程中也应该具有衍射的现象，可是大家有没有见过光的衍射现象呢？能举出例子吗？学生讨论后可能认为，光波也应有衍射本领，但可能无法举出例子提问：的确，更能够发生衍射现象，但平时我们不易观察到光的衍射。
高中物理 《光学光的衍射》教案 沪科版选修3-4
光学·光的衍射·教案一、教学目标1．认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解．2．了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系．3．通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力．4．通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准．二、重点、难点分析1．通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性．2．光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加．3．正确认识光发生明显衍射的条件．4．培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践．三、教具1．演示水波衍射现象．频率可调的振源，发波水槽及相应配件，水波衍射图样示意挂图．2．演示光的单缝、圆孔衍射现象．光的干涉、衍射演示仪，激光干涉、衍射演示仪(及相关的配件)，单丝白炽灯、红灯、蓝色灯，自制的单缝衍射片，光波圆孔衍射管，游标卡尺．四、主要教学过程(一)引入光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射现象呢？提出问题：什么是波的衍射现象？演示水波的衍射现象，让学生回答并描述衍射现象的特征，唤起学生对机械波衍射的回忆，然后再举声波的衍射例子．指出一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．水波、声波都会发生衍射现象，那么光是否也会产生衍射现象？衍射图样可能是什么样呢？(二)光的单缝衍射(1)单缝衍射实验．教师用光的干涉、衍射仪做单色光的单缝衍射，或用激光源来做单缝衍射实验．实验过程中展示缝较宽时：光沿着直线传播，阴影区和亮区边界清晰；减小缝宽，在缝较狭时：阴影区和亮区的边界变得模糊；继续减小缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区，屏幕上出现明暗相间的衍射条纹．(2)简单分析衍射的形成．展示衍射现象实验示意图，当光传播到狭缝时，可把狭缝S看成许许多多个点光源，这些点光源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况．(3)单缝衍射条纹的特征．(单色光的衍射图样)①中央亮纹宽而亮．②两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．(4)学生动手观察单缝衍射．教师分发单缝衍射观察片，每片观察片刻有二条宽度不同的单缝．让学生通过单缝分别观察设在教室前、后的红色灯、蓝色灯的衍射现象；让学生仔细观察：①同一缝红色衍射条纹与蓝色衍射条纹是否有区别？②同一种色光，单缝宽度不同衍射条纹是否有区别？然后让学生通过单缝观察白炽灯的衍射图样．引导学生分析归纳最后总结规律：①波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．②单缝不变时，光波波长的(红光)中央亮纹越宽，条纹间隔越大．③白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色．(三)光的圆孔衍射(1)圆孔衍射实验．教师用激光干涉衍射仪做圆孔衍射实验，实验过程中展示孔较大时，光沿直线传播，阴影区和亮区边界清晰，逐渐减小圆孔大小，当圆孔减小到一定程度时出现环状明暗相间同心圆的衍射图样．(2)教师分发给学生手持“光波衍射”管，让学生将小孔对准教室前、后的红色灯光源、蓝色灯光源，观察圆孔衍射图样．(3)教师用激光干涉衍射仪装上仪器配备的不同形状小孔，演示光的衍射现象；让学生观察、记录、描绘各式的衍射图样，让学生认识到光的衍射是一个极普遍的物理现象．(四)演示：“泊松亮斑”．教师向学生指出：不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．(1)然后教师介绍这个一波三折的历史故事．继而教师用激光干涉衍射仪中相应的配件演示“泊松亮斑”实验，让学生脑海中对“泊松亮斑”图样有深刻印象．指出任何物理理论的正确与否都必须经过实验的检验，实验是检验理论的标准．(2)让学生用自制的光波衍射管前端换上小圆屏并对准光源观察，在管内除看到光环外还可看到在不透明小圆屏背后阴影中心有一亮斑——泊松亮斑．(五)课堂小结1．光的衍射现象进一步证明了光具有波动性．2．光的衍射现象是光偏离了直线传播方向绕到障碍物阴影区的现象，衍射光强按一定的规律分布，形成明暗相间的条纹，它的规律与缝宽、孔的大小及光的波长有关．3．对于光产生明显衍射的条件的认识，从上述的一系列衍射实验虽然单缝、小孔和小圆屏的尺寸比光波大得多，仍能看到极好的衍射现象，只是缝或孔的尺寸越小，衍射现象越明显，即障碍物尺寸是波长几百倍时，对光波来说，仍可认为衍射条件中的“差不多”．实验证明，对波长为λ的光波来说，障碍物或孔的尺寸的数量级在103λ以上时，衍射现象不明显，可按直线传播处理；在102λ～10λ时，衍射现象显著，出现明暗相间的花样；在比波长λ还小时，衍射现象更为明显．4．光的衍射现象在日常生活中极普遍，鼓励学生用普通的其它材料，例如感应圈两极放电击穿纸片，薄纱……来观察衍射图样，加深对光波动性的认识．。
高中物理选修3-4教学设计4：13.8 激光教案
13.8激光的教学设计
教学目标：
1、知识与技能：知道激光的特点及其应用，并能应用所学的知识解释简单的现象。
2、过程与方法：通过引导学生分析激光产生的原理，使学生在理解激光特点的同时，学会
辨证、逻辑的思维方法，提高探究意识，提高抽象思维能力；通过实例分析，
提高学生分析、解决实际问题的能力及语言表达能力。
3、情感态度与价值观：通过本节教学，培养学生科学的研究态度及理论联系实际良好学风；
树立科学的人生观、价值观。
教学重点：激光的特点及应用
教学难点：对激光特点的理解
教学方法：讲授法、讨论法、分析法、归纳法、演示法。
教学用具：多媒体课件
教学过程。
高中物理选修3-4学案2：13.8 激光
13.8激光1.学习目标：1）知识目标1．了解激光和自然光的区别2．通过阅读，收集整理相关资料，认识激光的特点和应用2）能力目标1．通过课外阅读，收集整理有关激光应用的资料，培养加工处理信息的能力2．通过对激光的特点及应用的学习，培养应用物理知识解决实际问题的能力2.学习重难点：激光与自然光的区别以及激光特点和应用3.学习过程1）自主学习：1．激光的特点及其应用(1)第一特点高度的相干性：只有____相同、______恒定、________一致的光才是相干光。
激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，这是它的第一特点。
(2)第二特点平行度好：在传播很远的距离后仍保持一定的强度，可以会聚到很小的一点。
(3)第三特点亮度高：它可以在________和__________内集中很大的能量。
(4)激光的应用：应用______，激光能像无线电波那样进行调制，用来传递信息；应用________，精确测距，计算机中的光储存技术；应用______，工业上的切割和焊接，医学上的切割和“焊接”。
2．全息照相全息照相的原理是将一束激光通过分光镜分成两束，一束光直接照到感光底片上，这部分光叫做______。
另一束光经物体反射后再照到感光底片上，这部分光叫做____。
物光和参考光在底片相遇时会发生干涉，形成复杂的________，底片上某点的明暗程度反映了两束光叠加后到达这点时光波的强弱。
也就是说记录了物光的全部信息和两束光的干涉条纹。
2）即时巩固：1. 以下说法正确的是（）A. 光纤通信利用了激光相干性好的特点B. 激光武器利用了激光亮度高的特点C. 激光写、读利用了激光亮度高的特点D. 激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点2. 激光刀是利用了激光的（）A. 波动性B. 粒子性C. 高能量D. 单色性好3.纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症等彻底根除。
物理选修3-4人教新课标13.8激光教案
13.8 激 光【【教教学学目目标标】】1．了解激光和自然光的区别。
2．认识激光的特点和应用。
【【重重点点难难点点】】1．了解激光和自然光的区别。
2．认识激光的特点和应用。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课 件【【教教学学过过程程】】一、自然光和激光1二、激光的特点及其应用1、相干性：可进行调制、传递信息应用：光纤通信、全息照相2、平行度好：可汇聚于很小的一点，记录信息密度高应用：精确测距，DVD 、VCD 、CD 机计算机光驱3、亮度高：可在很小空间短时间内集中很大能量；产生高压引起核聚变应用：激光切割、焊接、打孔、医疗手术；人工控制聚变反应三、全息照相1、应用：激光的相干性2、原理：记录光波的强弱信息和相位信息。
【例1】激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹，含有被摄物体反射的光的所有信息，实现了照片的立体性.若照相时，被摄物体被挡住一部分，通过调整视线仍可看见被挡部分；照片被切开成两半，从一半上仍可看到物体的全像，照片仅像一个观察物体的窗口。
激光全息照相利用了激光________的性质。
答案：相干性好【例2】某脉冲激光器的耗电功率为2×103W ，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10-8 s ，携带的能量为0.2 J ，则每个脉冲的功率为______ W ，该激光器将电能转化为激光能量的效率为______。
答案：2×107 10-3【例3】对准目标发射一个极短的激光脉冲，测出发射脉冲和收到回波的时间间隔，就可求出到目标的距离，这是利用了激光的________。
若测出发射激光脉冲和收到回波的时间间隔为0.1 s ，则可求出距目标________ m.答案：方向性好 1.5×107【【课课外外作作业业】】1、教材：P 5——（3）2、学海导航：P 2——4【【教教学学后后记记】】。
13.8 激光 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (3)
13.8激光1、教学目标知识与技能1．了解激光和自然光的区别2．通过阅读，收集整理相关资料，认识激光的特点和应用过程与方法1．通过课外阅读，收集整理有关激光应用的资料，培养加工处理信息的能力2．通过对激光的特点及应用的学习，培养应用物理知识解决实际问题的能力情感态度与价值观通过对激光应用的学习，感受科学知识的无究力量，培养热爱科学的品质2、教学重点激光与自然光的区别以及激光特点和应用3、教学难点激光与自然光的区别4、教学过程：1）课堂导入课前大家已经阅读了课文，了解了激光是自然界没有的光，首先我们来看看它与自然光有什么不同。
2）重点讲解（一）自然光和激光通过上表的比较，同学们可以看到，激光的第一个特点就是它是一种人工相干光.激光还有许多与自然光不同的特点，下面请同学们将自己阅读课文整理的表格展示出来.（教师巡视，大部分同学整理得很好，选出比较全面的一组投影（如表20—2）老师简单讲解）其实，激光的应用远不止这些，而且还在迅速发展，这方面的介绍很多，下面请大家根据课前收集的材料，开展课堂交流.（二）激光的应用（分组介绍，同时教师提炼要点并板书，以调动学生的积极性.）第一组（投影资料）我们组收集整理了激光在相干性方面的特点，激光是相干光.可用来进行光的干涉、衍射等实验（科学实验），由于原子的发光不是无限制持续的，每一次发光与下一次发光总有一个时间间隔，只有同一光源在同一发光时间间隔内发出的光，在空间某点相遇时才会发生干涉，所以原子发光的平均时间间隔称为相干时间，在相干时间内光的行程称为相干长度，激光的相干长度可达几十千米，相干性较好.第二组（投影资料）我们组整理的信息中，激光的另一特点是激光的亮度特高，近年研制出的强激光的亮度要比太阳亮100亿倍以上.激光器发出的激光是集中在沿传播方向的一个极小的发射角内，亮度就会比同功率的光源高几亿倍，在极短时间内会辐射出巨大的能量，聚集在一点时可产生几百万甚至上千万度的高温.第三组除了前面两组介绍的两个特点外，还有一个特点就是激光的单色性好，自然界找不到频率“纯净”的光，各种频率的光总是混杂在一起的.但由于激光器中光学谐振腔的干涉作用，只有那些满足谐振腔共振条件的频率才能形成激光输出，不满足共振条件的频率，都在谐振腔内干涉相消了，因此激光的频率单一，单色性非常好，拿氦氖气体激光器来说，它产生的光波长范围不到一百亿分之一微米，完全可以视为单一而没有偏差的波长，是极纯的单色光. 第四组我们组收集的资料中，除了前面三组讲的，还有一点，激光的方向性好，一般的手电筒或探照灯聚光虽然很好，看上去它们射出的光束是笔直的，但在一两公里后，光线就发散成很大一片，亮度明显减弱.而激光射到这个距离上基本没有发散，激光是方向最一致、最集中的光.前面几组同学从激光的特点角度阅读收集了很多资料，都比较好，虽然其中有些材料我们不能完全弄懂，但以后我们还有很多学习机会，到时可以更进一步理解.下面我们再来交流激光应用方面的资料.第五组（阅读）激光具有很高的能量，所以它是精密机械加工特别是微电子工业加工不可缺少的工具，用激光对金属打孔、切割、焊接、淬火，激光代替机械刀具和刻刀直接加工大型和微型元件，具有普通机械加工不可比拟的特点.利用它可以在坚硬的材料上打直径0.1 mm到几微米的小孔.激光钻孔不受加工材料的硬度和脆性的限制，而且钻孔速度异常快，可以几千分之一秒甚至几百万分之一秒内钻出表面十分整齐光洁的小孔，激光快速自动成型技术，可以控制激光束将材料逐层“烧结”而形成实体零件或模具、模型.它可快速制成精密复杂或不规则图案的机械零件.我国已经研制成功激光迅速自动成型机，标志着我国已经掌握了这项新技术，并迅速进入国产化、商品化阶段.第六组（阅读）激光在农业生产上也有广泛应用，用激光照射农作物种子，可诱发遗传变异，缩短种子发芽时间，育出的秧苗生长比较快，长势好，粗壮且均匀整齐，改善了农作物生长性能，提高产量.把激光技术引入果树裁培，能改良水果品质，提高水果产量.用激光照射牲畜家禽鱼类，能促进生长发育等.激光在临床医学上的应用相当广泛，“激光刀”能有效地局部加热凝固血管，出血少.而且“刀”不与组织接触，不用消毒，激光刀很锋利，切割软组织和硬组织都一样快捷，还可应用激光对穴位照射，给穴位输入能量，无痛、灭菌、快速、安全.第七组（阅读）激光在信息产业领域有着重要应用.在光纤通信中，激光作为信息高速传输的载体作通信载波.它还是信息高速处理的载体，光学计算机有着普通计算机无法比拟的优点，这种计算机运算速度高，传输信息量大，激光应用在信息存储领域，使大容量、高密度信息存储成为可能，像课本上介绍的DVD实际上是一种存储数据的磁性媒体，它可以双层双面使用，运行时间高达484 min，储存量是VCD的几十倍甚至数十倍，可多达17GB.第八组（阅读）目前，激光已成为重要的战略武器，在国防军事领域有着广泛的应用，例如激光测距、激光雷达、激光制导、激光模拟等技术的应用.激光武器包括激光致盲武器、激光干扰武器、激光防空武器等，这些武器对现代战争产生了深远影响.激光制导炸弹能快速准确无误地击中目标用激光点燃核燃料是目前各国科学家竞相研究的重大课题，预计在2010年左右能够用激光实现核聚变，能源危机问题有望得到根本解决同学们课前做了很多准备，阅读了大量相关资料，一定很有收获.我也给大家收集了部分与激光相关的录像资料，请大家看一看3）问题探究探究问题1 ：激光到底是一种什么样的光，它为什么有这么大的用途呢?探究过程：同学们通过文本资料、网络等途径获取知识，整理得出结论同学A：激光是从物质的原子中发射出来的，是受激材料的所有受激原子或分子从高能级跃迁到低能级，发射同一频率和同相位的大量光子，以光子的形式把能量发射出去.而普通的光源，如白炽灯，灯丝中的每个原子在什么时刻发光，朝哪个方向发光，都是不确定的，发出的频率也不一样，这样的光在叠加时，一会儿在空间的某点相互加强，一会儿又在这点相互削弱，不能形成稳定的亮区和暗区，所以不能发生干涉，而激光是一种人工产生的相干光.同学B：高度的平行性：激光是几乎不发散地前进，因此它可以发射很远而不发散，所以它能够保持它的能量.高度的单色性：由于激光通常是在极窄的频率范围之内，所以颜色几乎是完全单一的，它的单色性是比较好的单色光的104—107倍.很高的亮度：因为激光的能量高和方向集中，所以亮度很强，目前大功率激光器的单色亮度是太阳光的单色亮度的1016—1019倍.同学C：高度的相干性：激光的频率或单色性相同，相位也相同，所以极易产生干涉现象.高的光子简并度：大功率激光器发出的激光，比可见光的简并度大1017—1019倍（简并度是同一量子态内性质相同的光子数）.探究结论:由于激光具有以上特性，所以激光常用于工业的切割和打孔，医疗上的手术刀，军事上的激光枪和激光炮，通讯上的光纤通信，农业上的激光育种等等.探究问题2 ：自第一台红宝石激光器以来，各种各样的激光器相继问世，它们可以产生不同功率、不同波长的激光，激光有哪些特性呢？探究过程:实验原理：利用激光和普通光源进行对比探究激光的特性.实验器材：激光笔一支手电筒一个实验过程：1.同时让激光束和手电筒光束射到空气中，观察在传播方向、颜色、亮度等方面有什么不同.手电筒光束分散，而激光束高度平行；光传播很远一段距离后，手电筒光束发散得很开，而激光的发散很小.2.同时让激光束和手电筒光束经过三棱镜折射后的传播情况，观察在传播方向、颜色、亮度等方面有什么不同.手电筒光会发生色散，而激光不会产生色散；手电筒光经过三棱镜后很暗，而激光仍然很亮.探究结论:激光的颜色是单一的，传播方向性好，具有高度的平行性，亮度高，能量大.4）难点剖析知识点一激光例1关于激光，下列说法正确的是（）A.激光是用人工方法激发出的一种特殊的光B.自然界中某些天然物体也可以发出激光C.激光可以像刀子一样切除肿瘤D.由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象【答案】AC【解析】激光是用人工方法激发的一种特殊的光，A项正确，B项错误.激光具有方向性好、亮度高、能量强等特点，可以像刀子一样切除肿瘤，C项正确，激光是一种电磁波，只要是电磁波就能发生衍射现象，D项错误.方法归纳了解激光的特性和应用.激光的特点是频率单一、相干性好，用来像无线电波那样进行调制传递信息；平行度高、方向性好，用来测量超远距离、刻制光盘；亮度高、强度大，用来充当手术刀切除肿瘤.知识点二激光的应用例2在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的什么特性？（）A.亮度高 B.平行性好 C.单色性好 D.波动性好【答案】C【解析】频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光.故本题的正确选项是C项.巧解提示由波发生干涉的条件是频率相同相差恒定的波，以及激光的单色性好，频率单一的特点，很快得出正确选择.例3如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定一束激光AO以入射角i照射液面，反射光OB 射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度.如果发现光点在屏上向右移动了s 的距离射到B ′点，由此可知液面降低了___________________.【答案】 cot i 【解析】 如图所示，入射光方向不变，则i 不变，而O ′B ′平行于OB .设液面降了h ，据几何关系可得：h =cot i . 方法归纳 作出几何光路图，由光的反射规律和激光的特性可求出结果，从而理解激光液面控制仪的原理.知识点三 光导纤维例4由于激光是亮度高、平行度好、单色好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？【答案】见解析【解析】设激光束在光导纤维端面的入射角为i ，折射角为α.折射光线射向侧面时的入射角为β，如图所示.由折射定律：n = 由几何关系：α+β=90°sin α=cos β由全反射临界角的公式：sin β= cos β= 要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有i =90°，sin i =1.故2s 2s αsin sin i n 1211n -n ====解得n =光导纤维的折射率应为n ≥.误区警示 本题一般在解答中存在的问题有：一是不会对光线变化过程进行分析，当入射角i 从零逐渐增大的过程中，折射角α也增大，折射光线入射到壁的入射角β是减小的.如果当i 增大到90°时，仍有β大于等于临界角，题目要求就能满足，其临界条件是i =90°，β=arcsin .找不出这个条件，就无法入手解答.二是仅从全反射的条件出发，由sin β=，直接得出n =，不知道β此时是未知量. 5）训练提升1．在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的( )A ．亮度高B ．平行性好C ．单色性好D ．波动性好 【答案】C【解析】频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光．故本题的正确答案是C.2．2003年3月1日，美军空投传单，向伊军宣传说，美国利用卫星可以将地面状况看得一清二楚．而伊方称，已在首都布满了对空机关炮．(《华盛顿邮报》3月2日报道)试问：在战争爆发时，伊方欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器( )A ．瞄高些B ．瞄低些C ．沿视线直接瞄准D ．若激光束是红色，而空间站是蓝色的，则应瞄高些 【答案】C【解析】 空间站反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的光通过大气层射向空间站也要发生折射，根据光路可逆，两者的光路相同．因此，A 、B 错，C 对．D 选项中空间站是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束的折射率大，由折射定律知应瞄低些方能射中，故D 错．3．下列应用激光的事例中错误的是( )A ．利用激光进行长距离精确测量B ．利用激光进行通信αsin sin i βsin sin i 2111n -12-n n 22n 1n1βsin 1C．利用激光进行室内照明D．利用激光加工坚硬材料【答案】 C【解析】激光的平行度非常好，所以传播很远的距离后仍能保持一定的强度，可用激光精确测距，故A选项正确；由于激光是相干光，所以它可以被调制传递信息，B选项正确；激光的亮度高，能量集中，可用激光加工坚硬材料，D选项正确；激光的平行度好，不能用激光进行室内照明，故C选项错误．4．以下说法正确的是()A．激光通信利用了激光相干性好的特点B．激光武器利用了激光高亮度的特点C．激光写、读利用了激光亮度高的特点D．全息照相利用激光的相干性好的特点【答案】ABD【解析】利用激光的相干性好进行信息的传递，如光纤通信、全息照相也是利用激光的相干性，故A、D选项正确；激光的亮度高，可以在很小的空间和很短的时间集中很高的能量，故B选项正确；激光的平行度好，可以把激光会聚于很小，用于读写高密度的光盘，故C 选项错误．5．让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像，这是利用光的()A．平行性好，可以会聚到很小的一点上B．相干性好，可以很容易形成干涉图样C．亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量D．波长短，很容易发生明显的衍射现象【答案】A【解析】激光的特点之一是平行性好，它可以会聚到一个很小的点上，DVD、VCD、CD 唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点，选项A正确，B、C、D错误．5、板书设计：（一）自然光与相干光自然光：原子发光方向，产生时刻都不确定，频率不一样，不能发生干涉是非相干光激光：频率一样，能发生干涉，是人工相干光（二）激光的应用6、教学反思：本节课利用了导学案教学，让学生充分参与到了课堂中。
高中物理教科版选修(3-4)5.4 教学设计 《激光》(教科版)
《激光》
【知识与能力目标】
1、了解什么是激光和激光的特性．
2、了解激光的应用．
【过程与方法目标】
培养自主学习能力
【情感态度价值观目标】
通过组织学生从不同的媒体中学习有关激光的知识同时，让学生了解我国的科学事业，培养学生的爱国热情．
【教学重点】激光的特点和应用
【教学难点】激光的特点和应用
一、激光的特点
1、相干性好
2、平行度好
3、亮度高
二、激光的应用
1、利用单色性、相干性：拍频技术（可精密测定各种移动、转动和震动速度）、激光地震仪、精密导航、光纤通信、全息照片、工业探伤、激光全息摄影等
2、利用平行度好、亮度高：测距、激光雷达、读取vcd机、CD唱机、和计算机的光盘、切割金属、打孔、医学上切除肿瘤等
3、利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术等
三、全息照相
全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，它是利用参考光和物光发生干涉形成的。
课堂精炼
1、激光的产生：激光是原子受激辐射产生的光。
发光的、、均相同，两列相同激光相遇可以发生。
激光是人工产生的光。
在现代科技中用激光器产生激光。
激光一种特殊的光，自然界中的发光体不能发出激光。
1958年，激光。
高中物理 4.6+7 全反射与光导纤维 激光同步备课课件
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 选修3-4
教
课
学 教
3．探究交流
堂 互
法
动
分 析
根据图 4－6－1 提供的情景，回答以下问题：
探 究
教
当
学
堂
方
双
案
基
设
达
计
标
图 4－6－1
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 选修3-4
教
课
学 教
(1)比较两个光路图的入射角和折射角有什么特点？
堂 互
法
动
分 析
课
前 自
的原理．
课 时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 选修3-4
教
课
学
堂
教
互
法 分
●教学地位
析
动 探 究
本节学习全反射现象及其应用，激光等知识．光的全反
射是几何光学的重点．高考命题中经常涉及，学习中应引起
教
当
学 方
足够的重视．
堂 双
案
基
设
达
计
标
课
前
课
自
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作
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菜单
HK ·物理 选修3-4
教
课
学
堂
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
高二物理：5.4《激光》学案(教科版选修3-4)
13.8激光导学案课前预习学案一、预习目标了解激光的特点及激光在生产生活中的常见应用二、预习内容1、普通光源发光是从物质的_______中发射出来的，原子获得能量后处于不稳定状态，它会以_______的形式把能量发射出来，这样的光源发的光，朝哪个方向发光都是______的，发出的光的______也不一样，这样的光在叠加时就不能发生_____，是______光。
2、激光是原子______产生的光，光的方向、频率、偏振方向均______，它是人工产生的相干光，现代科学技术中用______产生激光。
3、普通照相技术所记录的只是光波的______信息，而全息照相技术还可以记录光波的______信息，全息照相的拍摄利用了光的______原理，使______和物光在底片上相遇，发生干涉，形成复杂的干涉条纹，这要求参考光和物光必须具有很高的______性，观察全息照片要用______照射照片，从另一侧观察。
4、激光已深入到我们生活中的各个方面，这与激光的特点是分不开的。
例如：光纤通信就利用了激光的的特点；而在医学上可以用激光做“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤，这充分利用了激光的的特点；还有，在VCD机、CD机中装有激光头发出的激光从光盘上读出信息，进而使我们获得了声音和图像，这显然利用了激光的的特点。
课内探究学案一、学习目标1、了解什么是激光和激光的特性．2、了解激光的应用．学习重难点：说出激光的特性和常见应用二、学习过程1、究竟什么是激光呢？2、激光是如何产生的？3、激光与自然光有什么样的区别？4、激光都有那些特性和用途呢？5、什么是全息照相？利用了什么原理？和平时我们说的照相有什么不同？三、反思总结本节课学习了激光的知识，了解了激光的产生，知道了激光和自然光的区别，也清楚了激光的很多特点和在实际生产生活中的应用。
让同学们也体会了现代科技的神奇和科学的美妙。
四、当堂检测1．激光的主要特点是：________________、________________、________________。
2021-2022学年高二物理沪科版选修3-4学案：4.5 全反射与光导纤维 激光
A．水面上远处的景物反射的阳光都由于全反射而不能进入水中
B．水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不行能大于48.5°
C．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都由于全反射的缘由不行能进入水中
D．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都由于折射的缘由不行能进入潜水员的眼中
A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线格外弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线
B．光线从光密介质射向光疏介质时，确定会发生全反射
C．光线从光疏介质射向光密介质时，不行能发生全反射
D．水或玻璃中的气泡看起来特殊亮，是由于光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射
答案CD
解析光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后，折射光线完全消逝，只剩下反射光线的现象叫全反射，故A、B错误，C正确；光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面发生了全反射，即反射光增加，透射光减弱，使气泡看起来特殊亮，D正确．
(2)光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角．
备注
(1)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．
(2)光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有确定的意义.
2．全反射现象
(1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射临界角，简称临界角，用C表示，C＝arcsin .
(2)全反射发生的条件
B．相干性好，可以很简洁形成干涉图样
C．亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量
D．波长短，很简洁发生明显的衍射现象
答案A
解析激光的特点之一是平行度好，它可以会聚到一个很小的点上，DVD、VCD、CD唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点，选项A正确，B、C、D错误．
最新-高中物理 《激光》教案 沪科版选修3-4 精品
激光·教案示例教学目的1．知识目标：(1)知道激光和普通光源发出的光的区别．(2)知道激光的三个主要特点．(3)知道激光的一些简单应用．2．能力目标：通过阅读自学，培养学生的归纳概括能力．3．情感目标：通过了解激光的广泛用途，培养学生热爱科学的美好品质．教具两支同样的蜡烛，两只同样的灯泡，两台同样的激光仪．教学过程引入新课复习提问：什么是相干光？学生回答：频率相同，相差恒定的光．【演示】演示两支同样的蜡烛燃烧发光，不干涉；两只同样的灯泡发出的光也不能干涉．为什么？教师讲解：光是从物质的原子中发出来的，原子获得能量后处于不稳定状态，它会以光子的形式把能量辐射出去．但是，普通的光源，例如白炽灯，灯丝中每个原子在什么时刻发光，朝哪个方向发光，都是不确定的，发光的频率也不一样．这样的光在叠加时，一会儿在空间的某点加强，一会儿又在这点相互削弱，不能形成稳定的亮区和暗区，所以不能发生干涉，因而是非相干光．1958年，人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光，这就是激光，它是一种人工产生的相干光．它有许多用途．请同学们阅读教材相关内容，总结激光的特性及其应用．【板书】第五节激光进行新课学生阅读课本，归纳总结．【板书】一、激光的特点1．相干性好：有着非常好的单色性，包含的波长范围非常窄，如氦一氖激光，它的波长范围比亿分之一纳米还要小，即频率单一，因此激光是颜色最纯的单色光．2．平行度好：只向一定的方向发光，可以说是一束平行光，方向性好．3．亮度高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，一支仅为1mW的氦——氖激光器的亮度要比地球上看到的太阳光高约一百倍，而一台功率较大的红宝石巨脉冲激光器的亮度比太阳光要高上百万倍，可以说，激光是现代最亮的光源．【播放录像】关于激光应用的内容．学生总结激光的应用．【板书】二、激光的应用1．利用单色性、相干性：拍频技术(可精密测定各种移动、转动和振动速度)、激光地震仪、精密导航、光纤通信、全息照相、工业探伤、激光全息摄影等．2．利用平行度好、亮度高：测距、激光雷达、读取VCD机、CD唱机和计算机的光盘、切割金属、打孔、医学上切除肿瘤等．3．利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术．巩固练习平时两只电灯的光线相叠加看不到干涉现象，主要原因是[ ]A．电灯光的波长太短B．电灯光的频率过高C．两只电灯发出的光不是相干光D．干涉图样太小，看不清参考答案：C作业练习四第(1)、(2)题．参考题激光的主要特点是什么？就每个特点举一个应用例子．参考答案1．相干性2．亮度高3．平行度高举例略．说明本节内容主要让学生掌握激光的主要特点及广泛应用，应多举实例，结合录像播放，使学生增强对激光的认识，激发学生探求科学的兴趣，培养学生认识事物的科学态度与方法．。
物理：5.4《激光》教案(教科版选修3-4)
课题：§5、4 激光学习目标：1、了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区别2、知道全息照相的原理，理解相位差是形成立体图像的根本原因3、体验现代科技的神奇，发现的科学的美妙重点难点：本节的重点：了解激光的特点学习方法：自主学习简单了解学习过程：【导读】仔细阅读教材，完成学习目标【拓展】1、(1)激光激光是原子受激辐射产生的光。
发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉。
激光是相干光，激光是人工产生的光。
（2）激光的产生在现代科技中用激光器产生激光。
激光一种特殊的光，自然界中的发光体不能发出激光。
1958年，激光问世。
1、激光具有的特点（1）相干性好所谓相干性好是指容易产生干涉现象。
普通光源发出的光（即使是所谓的单色光）频率是不一样的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足其他的相干条件，所以，现在我们做双缝干涉实验时，无需在双缝前放一个单缝，而是用激光直接照射双缝，就能得到既明亮又清晰的干涉条纹。
（2）平行度非常好与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，保持它的高能量，利用这一点可以精确测距。
现在利用激光测量地月距离精确度已达到1m。
（3）激光的亮度非常高他可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。
如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。
不能直接照射眼睛，否则会伤害眼睛。
（1）激光单色性很好激光的频率范围极窄，颜色几乎是完全一致的。
2、激光的应用举例与对应的特性（1）激光雷达对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和收到回波的时间间隔，结合发射的方向，就可探知目标的方位和距离，结合多普勒效应，还可以求出目标的运动速度（利用激光的平行度好）（2），，等等【导练】1、在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的什么特性？（）A、亮度高B、平行度好C、.单色性好D、波动性好2、激光已深入到我们生活中的各个方面，这与激光的特点是分不开的。
教科版高中物理选修3-4：《激光》学案-新版
5.4《激光》学案学习目标：1、了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区别2、知道全息照相的原理，理解相位差是形成立体图像的根本原因3、体验现代科技的神奇，发现的科学的美妙重点难点：了解激光的特点【导读】仔细阅读教材，完成学习目标【拓展】1、（1）激光激光是原子受激辐射产生的光。
发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉。
激光是相干光，激光是人工产生的光。
（2）激光的产生在现代科技中用激光器产生激光。
激光一种特殊的光，自然界中的发光体不能发出激光。
1958年，激光问世。
1、激光具有的特点（1）相干性好所谓相干性好是指容易产生干涉现象。
普通光源发出的光（即使是所谓的单色光）频率是不一样的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足其他的相干条件，所以，现在我们做双缝干涉实验时，无需在双缝前放一个单缝，而是用激光直接照射双缝，就能得到既明亮又清晰的干涉条纹。
（2）平行度非常好与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，保持它的高能量，利用这一点可以精确测距。
现在利用激光测量地月距离精确度已达到1m。
（3）激光的亮度非常高他可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。
如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。
不能直接照射眼睛，否则会伤害眼睛。
（1）激光单色性很好激光的频率范围极窄，颜色几乎是完全一致的。
2、激光的应用举例与对应的特性（1）激光雷达对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和收到回波的时间间隔，结合发射的方向，就可探知目标的方位和距离，结合多普勒效应，还可以求出目标的运动速度（利用激光的平行度好）（2），，等等【导练】1、在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的什么特性？（）A、亮度高B、平行度好C、单色性好D、波动性好2、激光已深入到我们生活中的各个方面，这与激光的特点是分不开的。
2021-2022学年高二物理教科版选修3-4教案：第五章第4节 激光 Word版含答案
四、激光教学目标1．了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区分2．知道全息照相的原理，理解相位差是形成立体图像的根本缘由3．体验现代科技的奇特，发觉的科学的奇特重点难点重点：了解激光的特点及相关应用难点：在理解激光特性的基础上了解相关应用设计思想本节课通过问题的形式对激光的特点和相关应用进行常识性介绍，在培育同学爱好、拓展同学学问面的同时，也让同学结合已有学问，学会在问题中进行思考、分析、归纳，直至问题的解决。
教学资源He-Ne激光器、激光笔、手电筒、多媒体课件等教学设计【课堂引入】1958年，人类在试验室里激发出了一种自然界没有的光——激光（laser）。
半个世纪以来，激光已经深化到我们生活的各个方面，打长途电话、看DVD、在医院里做手术、煤矿里挖掘坑道……，都用得着激光。
问题1：激光到底是什么样的光？它为什么有这么大的用途？【课堂学习】学习活动一：激光的产生问题1：什么是激光？激光是原子受激辐射产生的光。
激光一种特殊的光，自然界中的发光体不能发出激光。
1958年，激光问世。
激光是人工相干光，发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉。
问题2：激光是如何产生的？介绍稳态、亚稳态、粒子数反转、受激辐射学习活动二：激光的特殊性质问题：你所了解了激光的特性有哪些？激光的特性：1．强度大激光的强度可达107W/cm2，而氧炔焰的强度不过103W/cm2。
针头大的半导体激光器的功率可达200mW，用于热核反应试验的激光器的脉冲平均功率已达1014W，可以产生109K的高温。
2．方向性好激光光源的发散角在10-3rad数量级，而一般光源的发散角最小为0.1rad。
He-Ne激光器的发散角仅为0.5×10-3rad，由它发出的激光射到距离为3.8×105km的月球上，光照面的直径充其量只有2km。
3．单色性好在一般光源中，氪86（Kr86）灯发出的波长为605.7nm的光谱线的单色性最好，在低温条件下，其光谱线的宽度Δλ<10-8nm，单模稳频He-Ne激光器输出波长为632.8nm的激光，其光谱线的宽度可窄达Δλ=0.00047nm。
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激光·教案示例
教学目的
1．知识目标：
(1)知道激光和普通光源发出的光的区别．
(2)知道激光的三个主要特点．
(3)知道激光的一些简单应用．
2．能力目标：通过阅读自学，培养学生的归纳概括能力．
3．情感目标：通过了解激光的广泛用途，培养学生热爱科学的美好品质．
教具
两支同样的蜡烛，两只同样的灯泡，两台同样的激光仪．
教学过程
引入新课
复习提问：什么是相干光？
学生回答：频率相同，相差恒定的光．
【演示】演示两支同样的蜡烛燃烧发光，不干涉；两只同样的灯泡发出的光也不能干涉．为什么？
教师讲解：光是从物质的原子中发出来的，原子获得能量后处于不稳定状态，它会以光子的形式把能量辐射出去．但是，普通的光源，例如白炽灯，灯丝中每个原子在什么时刻发光，朝哪个方向发光，都是不确定的，发光的频率也不一样．这样的光在叠加时，一会儿在空间的某点加强，一会儿又在这点相互削弱，不能形成稳定的亮区和暗区，所以不能发生干涉，因而是非相干光．1958年，人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光，这就是激光，它是一种人工产生的相干光．它有许多用途．请同学们阅读教材相关内容，总结激光的特性及其应用．
【板书】第五节激光
进行新课
学生阅读课本，归纳总结．
【板书】一、激光的特点
1．相干性好：有着非常好的单色性，包含的波长范围非常窄，如氦一氖激光，它的波长范围比亿分之一纳米还要小，即频率单一，因此激光是颜色最纯的单色光．
2．平行度好：只向一定的方向发光，可以说是一束平行光，方向性好．
3．亮度高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，一支仅为1mW的氦——氖激光器的亮度要比地球上看到的太阳光高约一百倍，而一台功率较大的红宝石巨脉冲激光器的亮度比太阳光要高上百万倍，可以说，激光是现代最亮的光源．
【播放录像】关于激光应用的内容．
学生总结激光的应用．
【板书】二、激光的应用
1．利用单色性、相干性：拍频技术(可精密测定各种移动、转动和振动速度)、激光地震仪、精密导航、光纤通信、全息照相、工业探伤、激光全息摄影等．
2．利用平行度好、亮度高：测距、激光雷达、读取VCD机、CD唱机和计算机的光盘、切割金属、打孔、医学上切除肿瘤等．
3．利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术．
巩固练习
平时两只电灯的光线相叠加看不到干涉现象，主要原因是[ ]
A．电灯光的波长太短
B．电灯光的频率过高
C．两只电灯发出的光不是相干光
D．干涉图样太小，看不清
参考答案：C
作业
练习四第(1)、(2)题．
参考题
激光的主要特点是什么？就每个特点举一个应用例子．
参考答案
1．相干性2．亮度高3．平行度高举例略．
说明
本节内容主要让学生掌握激光的主要特点及广泛应用，应多举实例，结合录像播放，使学生增强对激光的认识，激发学生探求科学的兴趣，培养学生认识事物的科学态度与方法．。