一滴水到应用光电教材
应用光学-赵存华著-I-1-21章课件
1.1.2 电磁波谱
400～760nm
380～760nm 390～780nm
1nm 103 μm 106 mm 109 m
1.1.2 电磁波谱
在电磁波谱里，可见光大约在380～760nm之间，按波长从长到 短依次分别呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色。这七种 色光其实分界并不完全准确，因为两种色光之间的界限本身就不明 显，过渡是一种渐进的过程。
2. 遵照波动光学理论，圆孔衍射强度为
I
I
0
2
J1(Z Z
)
2
绘出上式的图形，可知其强度为同心圆环，其中同心亮斑集中了衍射圆环的大
部分能量，约占总能量的83.78%，称为爱里斑（Airy disc）。对于平行光入射情形，
爱里斑的半径为
r0
1.22
2a
f'
3.2.2 理想像的违背
sin
Ic
n' n
例子: 求光线从水中入射于空气中的全反射临界角
n’
n 4
3
n
3 n' 1
sin I c 4
Ic 48.6
2.7.2 全反射的应用
45
如果入射角是 45o ，玻璃的最 小折射率为
sin
Ic
n' n
Ic 45
n'
1
n
sin Ic sin 45
2 1.414
nI n'I'
I I' I n I n'n I
n' n'
结论: 界面两边折射率差越大偏折光线越大.
《光学教程第一章》课件
光学教程第一章PPT课件
章节概述
光学基础知识
从光学的起源和发展，介绍光学的基本概念 和原理。
光的本质和特性
探索光的波粒二象性，频率和波长，速度以 及偏振。
光的传播和衍射
解读光的传播方式，直线传播，散射和吸收， 以及衍射现象。
光的折射和反射
揭示光的折射规律，全反射，反射规律，并 介绍实验。
3
光的速度
探索光在不同介质中传播时的速度变化。
4
光的偏振
讲解光的偏振现象及其在实际应用的意义。
光的传播和衍射
光的传播方式
详细介绍光是如何在空间中传播的。
光的散射和吸收
探讨光在遇到粗糙和杂乱表面时的散射和吸 收现象。
光的直线传播
解析光在均匀介质中直线传播的规律。
光的衍射现象
阐述光通过孔隙或障碍物时发生的衍射现象。
光的折射和反射
光的折射规律 光的全反射
光的反射规律 光的反射实验
介绍光在两个介质交界面发生折射时的规律。 探索光从光密介质射向光疏介质时发生的全反 射。 解析光在平面镜和曲面镜上的反射规律。 介绍一些简单的光的反射实验，如镜子实验。
光的干涉和衍射
光的干涉现象
阐述不同光波相互作用导致的干涉现象。
干涉的类型
光学基础知识
光的定义
详细讲解光的定义和相关概念。
光的属性
解析光的属性，如波动性和微粒性。
光的来源和产生
探索光的来源和产生，如自然光和人工光源。
光学实验
介绍一些基本的光学实验，如折射、反射和干涉。
光的本质和特性
1
光的波粒二象性
阐述光的波动性和微粒性的双重特性。
第二章 4 自由落体运动-2024-2025学年学年新教材高中物理必修第一册作业与测评word(人教
4.自由落体运动必备知识一对自由落体运动的理解1．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的竖直向下的匀加速直线运动C．物体只在重力的作用下从静止开始的运动叫自由落体运动D．当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体从静止开始的下落可视为自由落体运动答案BCD解析物体竖直向下的运动可以是加速运动、减速运动，也可以是匀速运动，故A 错误；自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始的运动，故C 正确；自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的竖直向下的匀加速直线运动，故B 正确；如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体从静止开始的下落可以看作自由落体运动，故D 正确。
[名师点拨] 初速度为零、物体只受重力，这两个条件是否都满足是判断物体是否做自由落体运动的唯一标准。
必备知识二自由落体加速度2．(多选)关于重力加速度g，下列说法正确的是( )A．重的物体g 值大B．同一地点，轻、重物体的g 值一样大C．g值在任何地方都一样大D．赤道处的g 值小于北极处的g 值答案BD解析重力加速度g 与物体质量无关，故A 错误；在同一地点，轻、重物体的重力加速度g 相同，故B 正确；重力加速度随着纬度的升高而增大，赤道处的g 值小于北极处的g 值，故C 错误，D 正确。
必备知识三自由落体运动规律的应用3.(2022·广东省河源市河源中学高一开学考试)(多选)如图所示，椰子从距地面高度h 为20 m 的树上由静止落下。
不计椰子下落时受到的空气阻力，取g＝10 m/s2，下列说法正确的是()A.椰子下落的时间是2 sB.椰子下落的平均速度是20 m/sC.椰子下落最后一秒的位移是15mD．椰子刚开始下落时的初速度是零，加速度也是零答案AC解析椰子做自由落体运动，则椰子下落的时间为t＝2hg)＝2 s，故A 正确；—椰子下落的平均速度为＝ht＝10 m/s，故B 错误；椰子下落最后一秒的位移为Δx ＝12gt2－12g(t－1 s)2＝15 m，故C 正确；椰子刚开始下落时的初速度是零，加速度是g，故D 错误。
全反射高二上学期物理人教版2019选择性必修一
套的折射率光传播时在内芯与外套 的界面上发生全反射。
第2节 全反射
点击播放视频
高锟（1933-2018）
四、光导纤维 3. 应用：
①光纤通信，优点是容
量大、衰减小、抗干扰
性强。 ②医学上将其制成内窥 镜，用来检查人体内脏 的内部。
当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射，如果入射角逐渐 增大，折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩 下反射光。
二、全反射
第2节 全反射
1. 定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度, 使折射
(1) 光在A面上入射角的最大值； (2) 若光在玻璃纤维中恰能发生全反射， 由A端射入到从B端射出经历的时间是多少？
二、全反射 5. 对日常生活现象的解释——②蜃景
i)上现蜃景——海市蜃楼
第2节 全反射
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夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折射率 也随之减小，从而形成一具有折射率梯度的空气层。当光线通过此空气层时， 将发生偏折。
二、全反射 5. 对日常生活现象的解释——②蜃景
ii)下现蜃景——沙漠蜃楼
sin C sin C
n
n
介质 折射率n 临界角C
水
1.33 48.8°
各种玻璃
1.5~1.8 32°~ 42°
金刚石
2.42 24.5°
可见，介质的折射率越大，发生全反射的临界角C越小，即越容易 发生全反射！
二、全反射
第2节 全反射
1. 定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度, 使折射
人教版高中物理必修第一册精品课件 第2章 匀变速直线运动的研究 4.自由落体运动
运动的加速度均为9.8 m/s2,但加速度为a=9.8 m/s2的运动不一定是自由落
体运动,选项B错误;自由落体运动是初速度为零的匀加速运动,选项C正确;
做自由落体运动的物体加速度是恒定不变的,与物体的质量无关,选项D错
误。
探究点二
自由落体加速度,也叫 重力加速度 ,符号为 g 。
与重力同向
2.方向:总是 竖直向下
。
3.重力加速度与地球纬度的关系
两极大,赤道小
(1)地球上越靠近赤道的地方重力加速度 越小 ,越靠近两极的地方重力加
速度 越大 。
(2)一般的计算中,g取 9.8 m/s2或 10 m/s2。
三、自由落体运动的规律
目录索引
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标1.知道物体做自由落体运源自的条件,知道自由落体运动属于匀加速直
线运动。(物理观念)
2.会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度。(科学探
学习
目标
究)
3.知道重力加速度的大小、方向,并能理解影响重力加速度的因素。
(2)物体在真空中一定做自由落体运动。( × )
如果物体在真空中运动的初速度不为零或运动中除受重力外还受其他力
作用,物体在真空中的运动就不是自由落体运动。
(3)做自由落体运动的物体在1 s内速度增加约9.8 m/s。( √ )
(4)在同一地点,轻重不同的物体的g值一样大。( √ )
(5)自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。( √ )
一不可。
(2)物体仅在重力作用下的运动,或者物体从静止开始下落的运动都不一定
长波长增强型硅雪崩光电二极管
长波长增强型硅雪崩光电二极管说到“长波长增强型硅雪崩光电二极管”，听上去是不是像个科学怪兽的名字？别急，咱们今天就来轻松聊一聊这个高大上的小东西。
咱得把它拆开来看。
硅，这个咱们都不陌生。
硅就像是电子产品里的“万能胶”，它几乎是所有电子设备的“心脏”，无论是手机还是电脑，它都在默默地为你工作。
然后，雪崩光电二极管呢，听名字就能猜到，这玩意儿跟光电信号有关系，二极管大家都知道，就是“单向通行”的路口，只允许信号朝一个方向走。
但是，关键在于“长波长增强型”这四个字。
这一说到“长波长”，大多数人可能就像听到“外星语言”一样茫然。
其实就是指它能感知一些波长比较长的光波，简单说，就是它能更好地接收一些特殊的光。
你想啊，光线是有很多种波长的，咱们平时能看到的光线波长是有限的，而有些东西，比如红外线、紫外线啥的，它们的波长就长或者短得多，咱肉眼看不见。
普通的硅二极管对于这些长波长的光信号就比较“无感”，像个没睡醒的熊猫，懒得动。
而“长波长增强型硅雪崩光电二极管”就像个超级警觉的守门员，它能准确地接收到这些“特殊”的光线，就像是给它加装了高精度的眼镜一样。
说到这里，有些小伙伴可能会问了：这玩意儿到底有什么用？你看，随着科技的发展，我们对信号传输的要求越来越高。
咱们拿医疗设备来说，特别是一些高端的影像设备，比如CT、核磁共振扫描仪，它们要获取非常精细的图像，这就需要在复杂的光线条件下工作，能准确地探测到长波长的光。
传统的二极管在这种环境下有些力不从心，它们对于这些长波长的光信号不够敏感，结果图像质量可能就会大打折扣。
而“长波长增强型硅雪崩光电二极管”就不一样，它能精准地捕捉到这些特殊的光信号，从而提高图像的质量，给医生提供更清晰的图像，方便诊断，甚至能提前发现一些潜在的病变。
再比如，咱们说到通信。
随着互联网的高速发展，网络通信也越来越依赖光纤传输。
你听说过光纤吧？就是那些光信号“飞速”传递的细细的纤维。
传统的光电探测器对长波长的信号感应不太好，但现代的网络通信需要用到这些长波长的光来传输数据。
人教版高中物理选择性必修第1册 第四章光及其应用_第七节激光
考光；另一部分经物体表面散射的光
也照射到照相底片，称为物光。
物光
参考光和物光在底片上各处相遇
反射光
时将发生干涉，底片上记录两束光叠
物
加后明暗相间的干涉图像。
激光的应用
五、全息照相
（三）全息照相原理
再现光
全息照片
2.全息再现 若用肉眼去看全息照片，那么只
人眼 能看到一些干涉的条纹。 要用与参考光频率相同的激光照
激光的应用
五、全息照相
（二）全息照相 “全息”的意思为“全部信息”，即相对于只记录物体的明
暗变化的普通摄影来说，激光全息摄影还能记录物体的空间变化。 全息照相利用了激光的相干性好、平行度好和亮度高的特点。
全息照相如何记录全部信息并使之再现？
激光的应用
五、全息照相
（三）全息照相原理 参考光
1.全息记录 照相的光源是激光束，把激光束
采用激光作为照明光源，将光源发出的光分为两束，一束光直接 射向感光片，另一束光经被摄物反射后再射向感光片。两束光在感光 片上叠加产生干涉。 （2）全息再现。
人眼直接去看这种感光的底片，只能看到一些干涉的条纹，必须 用相同频率的激光去照射感光底片，人眼透过底片就能看到原来被拍 摄物体完全相同的三维立体像。
Em
普通光源，例如白炽灯、日光灯、高压 水银灯的发光过程为自发辐射。
En
普通光源产生的光是非相干光。
激光的产生
二、激光
由人工的方法获得的频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的相干光。
工作物质——发光材料。 激励源——提供能量。 原子从稳定的低能量状态激 发到不稳定的较高能量状态。处 于不稳定的较高能量状态的原子 在返回低能量稳定态时，就会放 产生原理：受激辐射发出的光。 出光子。
人教版高中物理选择性必修第1册 第四章光及其应用_第三节光的全反射和光纤技术
光纤的结构和导光原理
光导纤维由纤芯与包层两层组成．纤芯的折射率比包层的 大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射．
光纤的发展和应用
医用内窥镜
光纤通信具有容量大、 衰减小、抗干扰能力 强的特点
“光纤之父”高锟
1966年，33岁的华裔科学 家高琨博士提出用直径仅 几微米的玻璃纤维作为光 的传导以传输大量信息。
1.全反射条件：①n较大
小结
n较小
②θ≥ic
3.应用：光导纤维
生活中的全反射现象
你能用全反射的知识解释生活中的这些现象吗？Fra bibliotek晶莹夺目的露珠
光彩亮丽的水中气泡
n1>n2>n3>n4
光源（A）
海面
思考：海市蜃楼的成因
n4 n3 n2 C n1 眼睛
例1
某种介质对空气的折射率是 2 ，一束光从该介质射向空气，入射角 是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( D )
D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
例3
一束光以45°的入射角从AB面射入如图2所示的透明三棱镜中，棱 镜折射率n＝ 2 .试求进入AB面的折射角，并在图中画出该光束在 棱镜中的光路．
谢谢观看!
高一—粤教版—物理—第四单元
光的全反射与光纤技术 答疑
习题讲解
例1：折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A端射
入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出，如图所
示，求光在A面上入射角的最大值. cosθ2＝sinic＝1 n
ic θ2
sinθ2＝
1- cos2 2 ＝
n2－1 n
sinθ1＝nsinθ2＝ n2－1
山西省2024八年级物理上册第五章透镜及其应用特色章末小测课件新版新人教版
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点拨：(2)由题意知，成像透镜与鼠标垫的距离7 mm是 物距，光学感应器与成像透镜的距离3 mm是像距，即 光电鼠标在成像时，物距大于像距，所成的是倒立、 缩小的实像。
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9. [吕梁期末改编]请先阅读《光电鼠标的原理》，再答题。 光电鼠标的原理
光电鼠标在电脑中的应用非常广泛，其原理如图所 示。它利用发光二极管照射移动表面，光线被反射回鼠标 的光学感应器(相当于光屏)，从而记录下移动动作，以此 捕捉移动位置的不同画面。
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当鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并 利用处理数字信号的方式来比较各个影像，从而判定鼠标移 动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光 标会根据这些结果来移动。图中的光学感应器、透镜、发光 二极管等元件固定在鼠标内。
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(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发 生 漫反射 (填“镜面反射”或“漫反射”)。 点拨：(1)当光照射到粗糙的鼠标垫上时，发生的是漫 反射。
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三、综合应用题 6. 【创新题·新考法】将如图甲所示的黑白卡片放在一只未
装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如 图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的 高脚杯和杯内水的组合相当于一个 凸 透镜，若希望看 到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则 应将高脚杯 靠近 (填“靠近”或“远
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鲁科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第4章 第3节 光的全反射 第4节 光导纤维及其应用
)
A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大
D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大
解析 光纤内芯比外套折射率大,在内芯与外套的界面上发生全反射,A对、
恰好等于临界角。由几何关系可得光在光导纤维中传播的距离 l=sin。设介
1
质的折射率为 n,光在此介质中的速度为 v,则有 sin α=sin C= ,n= ,而 vt=
,
sin
解得 n= 。
答案
技巧点拨光导纤维问题的求解思路
根据题意“由A点传输到B点”画出入射、折射、全反射的光路图,结合几何
1.63,如果光按下面几种方式传播,可能发生全反射的是(
)
A.从水晶射入玻璃 B.从水射入二硫化碳
C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶
解析 折射率相对较小的介质是光疏介质,折射率相对较大的介质是光密介
质,发生全反射的条件之一是光由光密介质射向光疏介质,由此可知选项C
正确。
答案 C
2.关于光纤的下列说法正确的是(
B.无论入射角是多大,折射角θ2都不会超过45°
C.欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射
D.当入射角满足tan θ1= √2 时,反射光跟折射光恰好垂直
解析 当入射光由光疏介质射入光密介质时,无论入射角有多大,都不会发生
sin1
全反射,故选项 A 错误;由sin =n=√2,当 θ1=90°时,θ2=45°,故选项 B 正确;
第4章光电转换现象和图象显示器件
1．液晶的电光效应 2．电光调制 3．发光二极管的发光原理
电子工业出版社
第4章电转换现象和图像显示器件
图4-8a 无电场
电子工业出版社
图4-8b 有电场
第4章电转换现象和图像显示器件
2．液晶的主要特性
（2）偏振旋光性
光线经过特殊栅栏后会具有一定的行走方向。一偏振光经 过一液晶后其偏振方向有时会改变（见图4-9）。到底会不 会改变则视液态晶体之排列而定。所以改变液晶的排列方式 即可改变通过光的偏振性。
图4－12 所示。
图4-12a 冷阴极荧光灯背光源
电子工业出版社
图4-12b LED背光源
第4章电转换现象和图像显示器件
1.液晶显示器的组成
4）控制板
起信号转换作用。把各种输入格式的信号转化成固定输出格 式的信号。例如对1024x768的屏：输入信号可以是 640x480;800x600;1024x768.........,最终转化成输出格式 1024x768。如图4－13 为液晶显示控制板。
电子工业出版社
第4章电转换现象和图像显示器件
2.液晶显示器的工作原理
但是如果把两片偏光板叠在一起, 那就不一样了。当你旋转两片的偏 光板的相对角度, 会发现随着相对角度的不同，光线的亮度会越来越暗。 当两片偏光板的栅栏角度互相垂直时，光线就完全无法通过了。而液晶 显示器就是利用这个特性来完成的。利用上下两片栅栏互相垂直的偏光 板之间，充满液晶, 再利用电场控制液晶转动，来改变光的行进方向， 如此一来，不同的电场大小，就会形成不同灰阶亮度了。如图4—14所示。
编号6实验：光电门、频闪照片
科目：物理教材：必修1使用班级：高一制作人：仪忠凯制作日期：2022-12-41编号6实验：光电门、频闪照片姓名：班级：使用时间：【学习目标】1.掌握光电门测速原理，会进行相关计算2.掌握频闪照片测速的原理，并能计算物体速度【重点难点】重点：光电门、频闪照片工作原理；难点：光电门、频闪照片工作原理及应用。
【课堂任务】任务一、光电门测速原理：①物体通过光电门时，所用时间∆内，近似看作物体做匀速直线运动，利用极短时间的平均速度替代瞬时速度，②思想方法：③计算公式：∆∆=∆∆的数值由光电门计时器得来的；d 为光电门的遮光片的宽度④为了提高测量精度，使得测出的速度更接近瞬时速度，有哪些措施？措施：遮光板要更一些，这样∆才能更准确的表示物体通过光电门的瞬时速度。
【当堂检测】1.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。
若滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δ1=0.25s ，通过第二个光电门的时间Δ2=0.15s 。
已知遮光板的宽度为3cm ，滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为______m/s 和______m/s 。
（结果均保留小数点后两位）2.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b 间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图乙中MN 是水平桌面,Q 是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P 点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s 和4.0×10-3s.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20cm.(1)滑块通过光电门1时的速度v 1=m/s,滑块通过光电门2时的速度v 2=m/s.(结果均保留两位有效数字)(2)由此测得的瞬时速度v 1和v 2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2的,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度____(选填“减小”或“增大”)一些。
沧海一滴水(教案)
1、截取背景中水流部分做水流图形元件。
注意：复制两个水流图片对接。
2、在场景中新建图层，做水流动作补间。
水流图形元件的透明度为30%。整个过程用40帧来完成。
五、讨论根据这个水滴效果还能做出哪些作品。（并留作业）
培养学生的创新能力，模仿能力。
教学目标
认知目标：对flash mx 2004中元件套用的进一步认识和应用。
技能目标：让学生掌握综合运用flash中各种元件制作作品,掌握图片,声音等素材的处理技术，培养标：让学生学会根据不同的主题来选取和处理素材,提高学生的审美能力。
德育目标：培养学生的团队协作能力。
课程名学校课型学习者对象分析动画制作比赛训练综合实例制作课课题名主讲教师课时1课时电话学生对象2007级计算机班这些学生基础较差但对动画制作有浓厚的兴趣
教案
编写者：
课程名
动画制作比赛训练
课题名
学校
主讲教师
电话
课型
综合实例制作课
课时
1课时
学生对象
2007级计算机班
学习者对象分析
这些学生基础较差，但对动画制作有浓厚的兴趣.所以讲的例子要能激发学生的学习兴趣，而且要有耐心，讲课要有生动性，尽量让学生参与到讲课中来，让他们由被动学习变为主动学习。
第二个补间：涟漪慢慢扩散，从有到无。用20帧来完成。
7、新建图层，做蓝水波扩散过程。（需要两个动作补间完成，并且要和涟漪扩散同步）
（1）波图形元件。
（2）用两个补间完成,原理和涟漪扩散过程相同。
8、新建图层，插入滴水声音。
讨论音乐开始帧的位置，要把开始的帧定位在水滴下落到涟漪产生处。
水滴系列九年级物理全册第21章信息的传递第3节广播电视的移动通信教案新版新人教版
水滴系列九年级物理全册第21章信息的传递第3节广播电视的移动通信教案新版新人教版0814174【教学目标】一、知识与技能1.了解无线电广播的大致工作过程。
2.大致了解电视的工作过程。
3.了解移动电话是怎样工作的。
二、过程与方法通过了解广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响。
三、情感态度与价值观通过学习广播、电视和移动通信，体验现代应用科技的价值。
【教学重点】无线电信号的发射和接收过程。
【教学难点】移动电话的工作过程。
【教学准备】学生课前收集、整理的资料，收音机、电视机和移动电话各一台，教师用多媒体课件。
【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动【创设情境激趣诱思】利用多媒体展示电磁波在生活中的应[新课导入]课件展示图片导入语：电视、电话已经走进了千家万户，有了电视能让我们坐在家里了解世界，有了移动电话使通讯更加方便。
那么它们是观看多媒体课件；意识到电磁波的应用很广泛，怎样用电磁波传递声音和图像信号，期待本节课的学习。
用,导入新课。
怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？【板书课题】21.3广播、电视和移动通信（设计意图：通过生活中常用的电视、手机等图片引入电磁波的广泛应用，通过问题激发学生的思考，激发学生的求知欲。
）【合作互动探究新知】无线电广播信号的发射和接收1.无线电广播信号的发射过程1.无线电广播信号的发射过程——广播电台[自学提纲]通过阅读课本154页，完成课件展示的内容：（时间3min）1.无线电广播信号的发射和接收分别由________和________来完成。
2.用________传递声音信号，需要把声音信号转变为电信号加载到________上，再把载有这种信号的电磁波向外界发射出去，在接收处需要把加载在电磁波上的信号取出并放大，然后还原为________。
[精讲点拨]电磁波传递信息又快又远，无线电通信就是利用它作为“载体”来传递信息，进行无线电通信。
发射电磁波是为了利用它作为传递信号的载体，正如放飞信鸽是为了用信鸽来传送信件一样。
4.1 光的折射第一课时课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版选择性必修1
水
sin 1
sin 2
折射角 2
1.51
1.50
1.50
1.51.50
7.5
14.9
22.1
28.9
35.2
40.6
45
47.8
金刚石
sin 1
sin 2
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
折射角 2
sin 1
sin 2
4.1
2.课本89页
为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个孔。
假定坦克壁厚20cm，孔的左右两边距离12cm，孔内安装一块折射率为
1.52的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同。坦克内的人通过这块玻璃能看到的
外界角度范围为多大 ？
解：
sin r
12
12 2 20 2
0.515
sin i
n
sin i 0.783
8.1
11.9
15.4
18.5
21
22.9
24
2.42
2.43
2.42
2.42
2.41
2.42
2.41
2.42
总结：光从一种介
质进入到另一种介
质时，总有入射角
的正弦与折射角的
正弦之比相等。
二、光的折射
学习任务一：折射定律
1621 年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了两者之间的关系，并
sin r
人通过玻璃能看到外界角度范围为2i，
其中sin i 0.783
i
r
当堂达标训练
3.课本84页 将一根筷子插入装有水的玻璃杯中，看上去浸在的
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阿尔伯特·爱因斯坦 （1879－1955）
光电效应的发现——赫兹@1887
1887年，赫兹在做证实麦克斯韦的电磁理论的火花放电实验时， 偶然发现了光电效应。赫兹用两套放电电极做实验，一套产生 振荡，发出电磁波；另一套作为接收器。他意外发现，如果接 收电磁波的电极受到紫外线的照射，火花放电就变得容易产生。
• 2005年09月—2008年07月 • 山东大学信息学院 光学工程专业 硕士
• 2004年09月—2005年08月 • 德国Ulm大学通信系国际班 硕士课程学习
• 2001年09月—2004年09月 • 山东大学信息学院 光信息科学与技术 学士
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4
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τ=8.9ps
1ps=1×10-12s C=3×108m/s C×1ps=3×10-4m
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A period of the librational mode shown lasts approximately 40 fs. (Animation by Jens Dreyer, MBI)
2x m
m
x
kx
eE(t) exp(it)
t 2
t
i ()= 103N0Ae2
i2 ki ii i
(i 2
ki
)2
i
2
2
2 i
Cs
() (1 Cs Wmc
(v0,s
Cs Vw0
S v,s
)
)(
பைடு நூலகம்
s 1 1 i D
1 ) icCs 1 i 2 i0
c ()Cs
a ()Cs
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由伽利略到爱因斯坦，最伟大的物理实验家就是赫
兹——纽约物理系教授薛默士(Morris H．Shamos)
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轶事
海因里希·赫兹
叔侄
父子
约瑟夫·汤姆孙 1906年诺贝尔物理学奖
父子
古斯塔夫·路德维希·赫兹
卡尔·赫尔穆特·赫兹
乔治·汤姆孙
1925年诺贝尔物理学奖 超声影像医学（B超）创立者 1937年诺贝尔物理学奖
1ps=1000fs
The stretching vibration with a vibrational period of 10 fs. (Animation by Jens Dreyer, MBI)
M. L. Cowan，et.a6l, Nature 434, 199-202 (10 March 2005)
1905年，爱因斯坦26岁时提出光子假 设，成功解释了光电效应，因此获得 1921年诺贝尔物理奖。
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光敏电阻
入射光
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返回
光敏电阻应用实例
220V
灯 CdS
K 常闭
照明灯自动控制电路
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Photo Voltage Effect
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法用光的波动性解释。还有一点与光的波动
性相 矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动
性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长
一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，
飞出金属表面。可事实是，只要光的频 率
高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，
光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负
九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长 有关的严格规定的能量单位(即光子或光量 子)所组成。
0.8
first
0.6
with air with liquid
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
second
-0.6
0
2
4
6
8
10
12
14
Time (ps)
12 10
8 6 4 2 0 0.0
HO 2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Frequency (THz)
Ions in water
Damped, driven harmonic oscillator model
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光电效应的解释——老爱@1905
Ek=hv-W，W便是所需将电子从金属表面上 自由化的能量。而Ek就是电子自由后具有的 动能
光波长小于某一临界值时方能发射电子，即
极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。
临界值取决于金属材料，而发射电子的能量
取决于光的波长而与光强度无关，这一点无
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THz time domain reflection spectroscopy of aqueous systems
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water
()
s 1 1 i D
1 1 i 2
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Dielectric constant
Field amplitude (arb.u)
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光电池在动力方面的应用
光电池驱动的凉帽
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22
光电池在动力方面的应用
太阳能赛车 太阳能 硅光电池板
太阳能电动机模型
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23
光电池在动力方面的应用
太阳能发电
屋顶并网发电
太阳能路灯
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交通信号灯
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教育经历
• 2008年09月—2012年12月 • 德国Konstanz大学物理系 博士
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乔文超 1 E-mail: wenchao.qiao@
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继续引子
2
今天你喝水了吗？
——你考虑过水的感受吗？
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1ml water=20 drops One drop has 1.67×10²¹ Water molecules
3
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生活中看似平常的东西其实都充满了很多的未知！ 多数人只是缺少发现的眼睛和追求真相的勇气。
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8
Spectroscopy
In the THz region: lattice vibrations in crystals, intraband transitions in semiconductors, molecular rotations, transitions and vibrations in liquid, gases, and organic compounds
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光谱仪
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牛津XRF X荧光光谱仪
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光电技术的应用——应用光电
Applied Photoelectronics
乔文超 E-mail: wenchao.qiao@
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14
海因里希·鲁道夫·赫兹 （1857－1894）
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