高二物理光学教学内容
高二物理光学知识点
![高二物理光学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/c14779e10129bd64783e0912a216147917117e89.png)
高二物理光学知识点光学是物理学的一个重要分支,主要研究光的性质以及光与物质的相互作用。
在高二物理学习中,我们将接触到一些基本的光学知识点,如光的反射、折射、干涉等。
下面,我们来逐个了解这些知识。
1. 光的反射光的反射是指光线遇到一个界面时,由于介质的不同,光线改变方向的现象。
根据反射定律,入射角等于反射角。
这意味着光线在入射界面上与法线之间的夹角等于光线在反射界面上与法线之间的夹角。
2. 光的折射光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的光密度不同而引起的改变方向现象。
根据折射定律,光线在入射界面上与法线形成的夹角与光线在折射界面上与法线形成的夹角的正弦比等于两种介质的折射率的比值。
3. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光线相互叠加时产生的互相增强或互相抵消的现象。
干涉分为两种类型:构造干涉和破坏干涉。
构造干涉是指两束或多束光线相互加强,形成明亮的干涉条纹。
破坏干涉是指两束或多束光线相互抵消,形成暗淡的干涉条纹。
4. 光的衍射光的衍射是指光通过一个小孔或细缝时,光的传播方向发生改变并发生弯曲的现象。
这是由于光的波动性质所产生的。
衍射现象是实验观察到的,反映了光的波动性。
5. 光的偏振光的偏振是指光波振动方向固定的现象。
光可以是无偏振光、线偏振光或者圆偏振光。
线偏振光是指光波振动只在一个方向上,如一束通过偏振器的自然光;圆偏振光是指光波在传播过程中绕光轴的旋转。
以上提到的光学知识点只是高二物理中最基础的部分,在实际的学习中还会接触到更多的内容,如光的色散、光的成像、光的波粒二象性等。
通过对这些知识的学习,可以帮助我们更好地理解光的行为,并应用于实际问题的解决中。
总之,光学是一门非常有趣的学科,通过学习光学知识点,我们可以进一步了解光的特性以及其与物质的相互作用,为我们认识世界提供了更深入的视角。
希望大家能够享受学习光学,并能够将所学知识应用到实际生活当中。
高二物理几何光学知识点
![高二物理几何光学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/df8eb340bb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28bf9.png)
高二物理几何光学知识点
高二物理中的几何光学部分主要包括以下几个核心知识点:
1. **光的直线传播定律**:在均匀介质中,光沿直线传播。
这是几何光学的基本原理,也是解释影子、小孔成像等现象的基础。
2. **光的反射定律**:包括入射光线、反射光线和法线在同一平面内;入射角等于反射角。
这是研究平面镜、球面镜等反射光学元件的基础。
3. **光的折射定律(斯涅尔定律)**:入射光线、折射光线和法线在同一平面内;入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数(即折射率),描述了光从一种介质进入另一种介质时传播方向的变化规律。
4. **全反射现象及条件**:当光线从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时,会发生全反射,光线全部反射回光密介质。
5. **透镜成像原理**:主要分为薄透镜成像公式和透镜成像的性质分析,包括凸透镜(会聚透镜)和凹透镜(发散透镜)的成像特点,以及实像和虚像的概念。
6. **光学仪器**:如显微镜、望远镜的工作原理及其放大率的计算。
7. **光路可逆原理**:在相同的光学系统中,光路是可逆的,即如果光线从A 点经过光学系统到达B点,那么反过来,光线也可以从B点通过相同的光学系统到达A点。
以上就是高二物理几何光学的主要知识点,学习时需要结合实际问题进行理解和应用。
高中物理选修光学教案模板
![高中物理选修光学教案模板](https://img.taocdn.com/s3/m/6732281ff11dc281e53a580216fc700aba685268.png)
高中物理选修光学教案模板
主题:光的传播与成像
一、教学目标
1.了解光的传播方式和性质。
2.掌握光的折射和反射规律。
3.掌握凸透镜和凹透镜的成像规律。
4.能够解决实际问题中的光学成像问题。
二、教学重点
1.光的反射和折射规律。
2.凸透镜和凹透镜的成像规律。
三、教学内容
1.光的传播方式和性质。
2.光的反射和折射规律。
3.凸透镜和凹透镜的成像规律。
四、教学过程
1.引入:通过实验或示例引入光的传播和成像问题,激发学生的学习兴趣。
2.讲解:讲解光的反射和折射规律,示范实验让学生亲自观察并分析现象。
3.练习:让学生通过练习题巩固光的传播和成像规律。
4.拓展:讲解实际应用中的光学成像问题,引导学生思考并解决相关问题。
5.课堂讨论:组织学生进行讨论,分享自己的理解和想法。
6.总结:总结本节课的重点内容,巩固学生对光学的理解。
五、教学资源
1.教材:选修物理教材。
2.实验器材:凸透镜、凹透镜、光源等。
3.多媒体:投影仪、电脑等。
六、教学评估
1.课堂练习:通过课堂练习检测学生对光学的掌握程度。
2.实验报告:让学生撰写实验报告,评价其实验能力和逻辑思维能力。
3.课后作业:布置相关作业,检测学生对本节课内容的消化和理解。
七、教学反思
1.及时反馈学生学习情况,调整教学方案。
2.多样化教学方法,满足不同学生的学习需求。
3.关注学生的问题和困惑,及时解答并帮助学生解决。
高中物理教学案例分析
![高中物理教学案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/6e01731f42323968011ca300a6c30c225801f077.png)
高中物理教学案例分析教学案例一:光学——反射规律教学目标:1. 了解光的反射现象及反射规律;2. 掌握反射角、入射角和法线的概念;3. 理解平面镜成像的原理。
教学内容:1. 光的反射现象及反射规律;2. 反射角、入射角和法线的概念;3. 平面镜成像的原理。
教学方法:1. 讲授法:通过讲解反射规律和平面镜成像原理,让学生了解光的反射现象;2. 实验法:通过实验演示,让学生亲身体验光的反射现象,加深对反射规律和平面镜成像原理的认识。
教学过程:1. 导入:通过图片或视频展示光的反射现象,引发学生的兴趣和好奇心,激发学习兴趣。
2. 讲解反射规律:讲解反射规律的概念和公式,让学生了解反射角、入射角和法线的概念。
3. 实验演示:通过实验演示,让学生亲身体验光的反射现象,加深对反射规律和平面镜成像原理的认识。
4. 讲解平面镜成像原理:讲解平面镜成像的原理,让学生了解平面镜成像的特点和规律。
5. 练习和巩固:通过练习题和实验练习,让学生巩固所学知识,加深对光学反射规律和平面镜成像原理的理解。
6. 总结:通过总结,让学生对本节课所学的知识有一个系统的认识,为下一节课的学习打下基础。
教学评价:通过本节课的学习,学生可以了解光的反射现象及反射规律,掌握反射角、入射角和法线的概念,理解平面镜成像的原理,从而提高了对光学知识的理解和掌握能力。
教学案例二:力学——牛顿第一定律教学目标:1. 了解牛顿第一定律的概念和内容;2. 掌握物体静止和匀速直线运动的条件;3. 理解牛顿第一定律的应用。
教学内容:1. 牛顿第一定律的概念和内容;2. 物体静止和匀速直线运动的条件;3. 牛顿第一定律的应用。
教学方法:1. 讲授法:通过讲解牛顿第一定律的概念和内容,让学生了解物体静止和匀速直线运动的条件;2. 实验法:通过实验演示,让学生亲身体验物体静止和匀速直线运动的条件,加深对牛顿第一定律的认识。
教学过程:1. 导入:通过图片或视频展示物体静止和匀速直线运动的现象,引发学生的兴趣和好奇心,激发学习兴趣。
高二物理光的衍射与光学仪器设计教案
![高二物理光的衍射与光学仪器设计教案](https://img.taocdn.com/s3/m/906f5363657d27284b73f242336c1eb91b37337e.png)
高二物理光的衍射与光学仪器设计教案一、教学目标本课程旨在教授高二学生光的衍射原理及应用,以及光学仪器的设计与使用方法。
通过实验和实例,让学生了解光学实验的基本方式和方法、体验科学研究的乐趣,培养学生的实验动手能力和科学思维能力。
二、教学内容1.光的波动性2.光的衍射现象3.衍射光栅的制作与使用4.衍射光谱的观察与分析5.光学仪器的设计与使用三、教学方法1.理论讲解 + 实验演示2.小组讨论 + 演示3.学生练习 + 实验操作四、教学计划第一课:光的波动性(1)光的波粒二象性(2)波长与频率,光速与折射率的关系(3)光的能量和功率(4)泊松公式:单缝衍射和双缝干涉实验第二课:光的衍射现象(1)光的衍射公式(2)夫琅和费衍射实验(3)菲涅尔衍射原理(4)格拉曼衍射实验第三课:衍射光栅的制作与使用(1)光栅的类型和制作方法(2)衍射光栅的特点和应用(3)光栅衍射与棱镜衍射的比较(4)光栅衍射的实验方法和应用第四课:衍射光谱的观察与分析(1)光的色散和单色光(2)衍射光谱的特点和判断(3)光谱分析的方法和步骤(4)应用示例:分析白炽灯光谱和荧光灯光谱第五课:光学仪器的设计与使用(1)透镜组和望远镜的设计原理和方法(2)显微镜和光学显微镜的构造和使用(3)投影仪和照相机的原理和应用(4)光学仪器的调整和使用技巧五、参考资料1.《物理实验指导书》2.《光学实验技术》3.《基础光学》4.《现代光学》5.《光学仪器设计》六、教学效果通过本课程的学习,学生将掌握光的衍射原理和应用,了解光学仪器的构造和使用方法,同时培养了实验和设计的能力,提高了科学研究的兴趣和能力,为未来的学习和研究打下了良好的基础。
物理课光学原理教学设计与教案
![物理课光学原理教学设计与教案](https://img.taocdn.com/s3/m/699d35b95122aaea998fcc22bcd126fff7055dc3.png)
物理课光学原理教学设计与教案一、教学目标1. 让学生了解光学的基本概念和原理,掌握光的特性和光的行为。
2. 培养学生通过实验和观察来探究光学现象的兴趣和能力。
3. 引导学生运用光学原理解决实际问题,提高学生的应用能力。
二、教学内容1. 光的传播:直线传播、反射、折射2. 光的反射:反射定律、平面镜、凸面镜、凹面镜3. 光的折射:折射定律、透镜、眼镜4. 光的色散:光谱、彩虹5. 光的波动性:干涉、衍射、偏振三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式,引导学生提出问题、分析问题、解决问题。
2. 利用实验和观察,让学生亲身体验光学现象,提高学生的实践能力。
3. 运用多媒体辅助教学,生动展示光学原理和现象。
4. 开展小组讨论和交流,培养学生的合作能力和表达能力。
四、教学准备1. 实验器材:激光笔、镜子、玻璃板、透镜、光屏等。
2. 多媒体课件:光学原理动画、实验视频等。
3. 教学资源:光学原理教材、实验指导书、光学现象案例等。
五、教学过程1. 导入:利用激光笔照射物体,引导学生关注光的传播现象。
2. 光的传播:讲解光的直线传播、反射和折射原理,展示相关实验。
3. 光的反射:讲解反射定律,引导学生进行实验观察,分析反射现象。
4. 光的折射:讲解折射定律,引导学生进行实验观察,分析折射现象。
5. 光的色散:讲解光谱和彩虹的形成原理,展示相关实验。
6. 光的波动性:讲解干涉、衍射和偏振现象,展示相关实验。
7. 课堂小结:回顾本节课所学内容,强调重点和难点。
8. 作业布置:布置练习题,巩固所学知识。
9. 拓展活动:引导学生进行光学实验设计和探究,提高学生的创新能力。
10. 课后反思:教师总结教学效果,学生反馈学习收获。
六、教学评价1. 评价内容:学生对光学基本概念、原理的理解和掌握程度,以及运用光学知识解决实际问题的能力。
2. 评价方法:课堂提问、作业批改、实验报告、小组讨论、期末考试等。
七、教学难点与辅导1. 光的传播、反射和折射现象的理解与运用。
高二物理选修一光学知识点
![高二物理选修一光学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/f109312203768e9951e79b89680203d8ce2f6a04.png)
高二物理选修一光学知识点光学是高二物理选修课程中的重要组成部分,它主要研究光的性质、光的传播以及光与物质的相互作用。
本文将详细介绍高二物理选修一中的光学知识点,帮助学生更好地理解和掌握光学的基本概念和原理。
一、光的基本概念光是一种电磁波,它在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度,即光速,约为每秒299,792,458米。
光具有波粒二象性,即既可以表现为波动,也可以表现为粒子。
在光学中,我们通常关注的是光的波动性质,如干涉、衍射和偏振等现象。
二、光的传播1. 直线传播在均匀介质中,光沿直线传播。
这一现象可以通过小孔成像、日食和月食等现象来解释。
光的直线传播是光学成像的基础,也是光学仪器设计的重要依据。
2. 反射当光遇到不同介质的界面时,部分光会被反射回来。
反射分为镜面反射和漫反射。
镜面反射是指光在光滑表面上反射,反射光线与入射光线的夹角相等;漫反射则是指光在粗糙表面上反射,反射光线向各个方向散射。
3. 折射光从一种介质进入另一种介质时,其传播方向会发生改变,这种现象称为折射。
折射的程度取决于两种介质的折射率,遵循斯涅尔定律。
折射现象是透镜成像的基础,也是解释彩虹等自然现象的关键。
三、光的干涉和衍射1. 干涉当两束或多束相干光波相遇时,它们会相互叠加,形成干涉现象。
干涉现象可以分为构造性干涉和破坏性干涉。
构造性干涉是指两个波峰或两个波谷相遇,光强增强;破坏性干涉是指波峰与波谷相遇,光强减弱。
干涉现象是精密测量和光纤通信等领域的重要原理。
2. 衍射当光波遇到障碍物或通过狭缝时,会发生弯曲和展开,这种现象称为衍射。
衍射现象的特点是光波在障碍物的边缘形成明暗相间的条纹。
衍射现象是研究光波特性的重要手段,也是制造光栅和研究微观结构的基础。
四、光的偏振偏振是光波振动方向的选择性。
自然光是偏振方向随机的光波,而偏振光则是振动方向有序的光波。
通过使用偏振片,可以选择性地过滤掉特定方向的光波,从而获得偏振光。
偏振现象在液晶显示、3D电影以及光学仪器中有着广泛的应用。
高中物理教学光学
![高中物理教学光学](https://img.taocdn.com/s3/m/4724e05ca200a6c30c22590102020740be1ecddc.png)
高中物理教学光学光学是高中物理教学中重要的一部分内容,涵盖了光的基本概念、光的传播、光的反射与折射、光的干涉与衍射等知识点。
通过学习光学,学生可以更好地理解光的行为规律,培养对光学原理的理解和应用能力。
本文将结合教学实践,介绍一些在高中物理光学教学中常用的教学方法和策略。
一、理论与实践结合,激发学生兴趣在光学教学中,理论与实践的结合可以更好地激发学生的学习兴趣。
通过展示实验装置和实际现象,引导学生思考和探究光学规律。
例如,在讲解光的反射与折射时,可以用半透明玻璃板来模拟光的折射现象,让学生亲自操作实验,观察光线在不同介质中的传播情况。
通过实际操作,让学生通过亲身体验来理解光的行为规律,从而加深学生对知识的记忆和理解。
二、启发式教学,培养学生自主思考能力在光学教学中,启发式教学方法可以激发学生的思维,培养学生的自主思考能力。
教师可以提出一些具有启发性的问题,引导学生进行思考和讨论。
例如,在介绍光的干涉现象时,可以提问:“为什么两束光线在干涉实验中会出现明暗条纹?”或者:“如何利用干涉现象进行测量?”通过这样的问题,激发学生思考的兴趣,提高他们的分析和解决问题的能力。
三、多媒体辅助,形象直观地展示知识点在光学教学中,多媒体辅助可以帮助学生更好地理解和掌握知识点。
教师可以利用投影仪或电子白板演示光学实验和相关动画,形象直观地展示光的行为。
例如,当讲解光的反射时,可以通过示意图和动画来演示角度、入射光线和反射光线的关系,帮助学生清楚地理解光的反射规律。
通过多媒体辅助,可以增加学生对光学知识的理解和记忆。
四、巩固练习,提高学生应用能力在光学教学中,巩固练习是必不可少的。
通过练习和解题,可以帮助学生巩固知识和提高应用能力。
教师可以设计一些光学题目,要求学生运用所学知识解答问题。
例如,在讲解凸透镜成像时,可以给学生提供一些实际的例题,让学生根据所学的成像规律来解答问题。
通过大量的练习,学生可以更好地掌握光学原理,提高应用能力。
高二物理光学知识点
![高二物理光学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/13c6d46a42323968011ca300a6c30c225901f0da.png)
高二物理光学知识点光学是物理学中的一个重要分支,在高二物理的学习中,光学知识占据着重要的地位。
下面我们就来详细了解一下高二物理光学的相关知识点。
一、光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生改变,这种现象叫做光的折射。
折射定律是理解光折射现象的关键。
折射定律指出:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
折射率是一个反映介质光学性质的物理量,它等于光在真空中的速度与光在该介质中的速度之比。
折射率越大,光在该介质中传播速度越慢。
在实际生活中,我们常见的折射现象有很多。
比如,把一根筷子插入水中,看起来筷子好像在水面处折断了;还有我们通过放大镜看物体,也是利用了光的折射原理。
二、光的全反射当光从光密介质射向光疏介质时,如果入射角增大到某一角度,折射光线会消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。
发生全反射的条件有两个:一是光从光密介质射向光疏介质;二是入射角大于或等于临界角。
临界角是指折射角等于 90 度时的入射角。
通过折射率可以计算出临界角的大小。
全反射在现代科技中有广泛的应用,比如光纤通信就是利用了光的全反射原理,使得光能够在光纤中高效传输。
三、光的干涉两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光波相遇时,会出现明暗相间的条纹,这种现象叫做光的干涉。
杨氏双缝干涉实验是证明光具有波动性的重要实验之一。
在双缝干涉实验中,相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离与光的波长、双缝间距以及双缝到光屏的距离有关。
通过这个实验,我们可以测量光的波长。
光的干涉在生产和生活中也有很多应用,比如在光学仪器的制造中,可以利用干涉原理来检测光学元件表面的平整度;在镀膜技术中,通过控制薄膜的厚度和折射率,可以实现增透膜或增反膜的效果。
四、光的衍射光在传播过程中遇到障碍物或小孔时,会偏离直线传播路径,在障碍物后面的屏上出现光强分布不均匀的现象,叫做光的衍射。
光学实验——颜色与光的折射——高二物理教案
![光学实验——颜色与光的折射——高二物理教案](https://img.taocdn.com/s3/m/3e5ec3c6d5d8d15abe23482fb4daa58da0111cf3.png)
光学实验——颜色与光的折射——高二物理教案光学实验是物理学习中不可或缺的一部分,不仅可以加深对光学理论的理解,还可以帮助学生增强实验能力和探究问题的能力。
本篇教案将介绍一种光学实验——颜色与光的折射,旨在帮助学生更好地理解光学基础知识。
以下为教案具体实施步骤。
一、实验目的1.理解光的折射现象;2.探究颜色与光的折射、反射特性。
二、实验器材1.光学仪器箱;2.三角棱镜;3.白色光源;4.颜色滤镜。
三、实验步骤1.将光源置于实验台上,面对三角棱镜斜面,开启光源,调节光源距离三角棱镜斜面的距离,使得光线正好垂直入射。
2.将三角棱镜放置在光线前方,观察光线的折射现象,记录观察结果。
3.将不同颜色的滤镜放置于光线与三角棱镜之间,照射在三角棱镜上,观察光线的折射、反射现象,记录观察结果。
4.统计实验结果,总结颜色与光的折射、反射特性。
四、实验注意事项1.实验中应保证实验室环境安全,谨慎操作实验器材,防止损坏。
2.实验中应严格按照实验步骤进行操作,遵守实验流程。
3.实验过程中遵守实验室卫生规定,保持实验场地的清洁,保障健康与安全。
五、实验结果与分析1.在实验中,我们观察到光线入射到三角棱镜斜面时,会发生折射现象,针对不同颜色的光线,折射角度存在偏差;2.同时我们还观察到,当不同颜色的滤镜放置于光线与三角棱镜之间时,光线会分离出不同颜色的光谱,具有不同的波长和频率。
根据实验结果,我们可以总结颜色与光的折射、反射特性,如下:1.不同颜色的光线进入介质时,由于波长不同,所以折射角度也会不同。
而颜色的深浅与光的波长有关;2.在不同介质界面上,同一颜色的光线进入界面时会分成折射光和反射光。
光线反射的角度等于入射角度,两者之间的夹角称为反射角度;3.颜色滤镜的作用是选择特定的波长,使得光线中所含的某些颜色被过滤,达到选择性透过的效果。
六、实验结论通过对颜色与光的折射、反射特性的实验,我们可以得出以下结论:1.不同颜色的光线进入介质时,由于波长的不同,颜色的深浅也不同;2.颜色滤镜可以选择特定波长的光线进行透过,过滤掉光线中某些颜色。
高二物理选修一光学知识点
![高二物理选修一光学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/04831c9077eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d1293.png)
高二物理选修一光学知识点光学作为物理学的一个重要分支,研究光的传播、反射、折射等现象,在我们日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
下面将为大家介绍高二物理选修一中的一些重要的光学知识点。
1. 光的传播光是一种电磁波,其传播速度为300,000 km/s,在真空中传播的速度最快。
当光经过不同介质时,会发生折射现象,即光线改变传播方向和速度。
根据斯涅尔定律,光线在界面上的入射角和折射角满足sinθ1/sinθ2=n2/n1,其中n1和n2分别为两个介质的折射率。
2. 光的反射光线在与界面发生反射时,遵循反射定律,即入射角等于反射角。
这一定律描述了光在平面镜、光学镜片等表面的反射现象。
3. 光的色散光的色散是指光经过某些介质时,不同波长的光被折射的角度不同,导致光的分离现象。
这是由于不同波长的光在介质中的折射率不同造成的。
最典型的例子就是通过三棱镜使白光分为七种颜色的光谱。
4. 光的干涉和衍射干涉和衍射是光的波动性质的重要体现。
干涉是指两束光线在空间中叠加形成明暗相间的干涉条纹,它可以通过双缝干涉、薄膜干涉等实验得到。
衍射是指当光通过一个小孔或绕过障碍物时,光波会出现弯曲和扩散的现象。
5. 光的透射和吸收光线经过透明介质时,可以部分或全部穿过,这一现象称为透射。
常见的透射现象包括玻璃的透明和空气中的大气折射。
与透射相反,光线也可以被物体吸收,被吸收的光能量会转化为物体的内能。
6. 光的成像光学成像描述了光线通过光学系统(如透镜或凸面镜)形成的实物或虚像。
通过透镜的折射和凸面镜的反射,可以将物体的形状、位置和大小按比例地再现在成像平面上。
7. 光的光学仪器光学仪器用于改变、增强或观察光的性质。
光学仪器包括望远镜、显微镜、投影仪等。
它们利用光的传播、反射、折射和成像的原理,实现了对物体的观察、测量和成像。
以上是高二物理选修一中的一些重要的光学知识点。
通过学习这些知识,我们可以更好地理解和应用光学原理。
在日常生活中,我们可以利用这些知识解释光的传播、反射和折射等现象,同时也可以运用光学仪器进行观察和测量。
物理光学教学教案
![物理光学教学教案](https://img.taocdn.com/s3/m/82c7455c49d7c1c708a1284ac850ad02de80078f.png)
物理光学教学教案物理光学教学教案一、教学目标通过本堂课的教学,学生应能够:1. 理解光的传播和折射的基本原理;2. 掌握光的折射定律和光的全反射条件;3. 运用折射定律解决相关问题;4. 了解光在不同介质中的速度和波长的变化规律。
二、教学内容本节课主要教授以下内容:1. 光的传播和折射的基本原理a. 光的传播方式:直线传播、波动传播;b. 光的折射现象;c. 光的折射定律。
2. 光的折射定律a. 折射角、入射角、折射率之间的关系;b. 折射定律的表达方式;c. 折射定律的实际应用。
3. 光的全反射现象a. 全反射的概念与条件;b. 全反射与折射角的关系;c. 全反射的实际应用。
4. 光在不同介质中的速度和波长变化规律a. 光在不同介质中的速度变化;b. 光在不同介质中的波长变化;c. 介质中折射率与光速度、波长之间的关系。
三、教学重点1. 光的折射定律的理解和应用。
2. 光的全反射现象及条件。
3. 光在不同介质中的速度和波长的变化规律。
四、教学方法1. 讲授与示范相结合的方法,通过解析示例和实验展示,帮助学生理解折射定律和全反射现象。
2. 提问与讨论相结合的方法,引导学生积极参与课堂互动,加深对光学概念的理解。
3. 实验教学相结合的方法,通过实际操作和观察实验现象,培养学生动手能力和实验思维。
五、教学步骤1. 导入引导学生回顾上节课所学内容,通过提问让学生思考与本节课相关的问题。
2. 理论讲解a. 介绍光的传播和折射的基本原理,包括光的传播方式和折射现象的定义。
b. 介绍光的折射定律,解释折射定律中的入射角、折射角和折射率的概念。
c. 结合实例分析光的折射定律的应用。
3. 实验展示指导学生进行折射实验,观察光线从空气射入不同介质中的折射现象,并测量入射角和折射角。
4. 讲解全反射现象a. 定义全反射,介绍全反射条件的物理原理。
b. 分析全反射与折射角的关系,引导学生理解全反射的实际应用。
5. 实验探究全反射引导学生通过实验验证全反射现象,观察光线从光密介质射入光疏介质的全反射情况,并测量临界角。
物理光学教学大纲
![物理光学教学大纲](https://img.taocdn.com/s3/m/56faa609ef06eff9aef8941ea76e58fafab0452b.png)
物理光学教学大纲一、引言光学作为物理学一门重要的分支,研究光的传播、现象和性质。
本大纲旨在为物理光学的教学提供指导,明确教学目标和内容,帮助学生全面理解光学的基本概念和原理,并具备解决相关问题的能力。
二、教学目标1. 理解光传播的基本原理和光的性质;2. 掌握光的几何光学和物理光学的基本理论和方法;3. 能够解析、计算光的传播、干涉、衍射和偏振等现象;4. 培养学生的实验能力和科学思维,能够运用光学原理进行实验研究和问题解决。
三、教学内容1. 光的几何光学1.1 光的传播和衍射- 光的直线传播和折射定律- 光的衍射现象和衍射公式的推导1.2 光的成像- 薄透镜成像原理和公式- 球面透镜和透镜组成像1.3 光的干涉- 干涉现象的解析- 杨氏双缝干涉和牛顿环实验2. 光的物理光学2.1 光的偏振- 光的偏振现象和偏振光的产生- 偏振光的检偏和分析2.2 光的衍射- 衍射的基本原理和衍射图样的计算- 衍射光栅和衍射光谱的特性2.3 光的干涉- 条纹干涉的一般特点和计算方法- 干涉仪器的应用和实验设计四、教学方法1. 理论讲授:在教室内进行光学理论的讲解,重点强调概念和原理的理解。
2. 实验教学:通过实验展示光学现象,激发学生的学习兴趣,培养实验技能。
3. 讨论交流:组织学生进行学科内外的问题讨论和解答,促进学生思考和合作精神的培养。
4. 作业和练习:布置相关习题和实验报告,加强学生对知识的巩固和应用。
五、教学评估1. 课堂考核:通过课堂问答、小测验等形式,评估学生对知识的掌握情况。
2. 实验报告评分:针对实验教学内容,评估学生实验设计和实验报告的能力。
3. 期末考试:综合考察学生对整个物理光学知识的理解和应用能力。
六、参考教材1. 《大学物理教程·光学》张田勤、杜忠逸著,高等教育出版社2. 《物理光学学科前沿导引》焦信环主编,科学出版社七、教学进度安排1. 第1周:光的直线传播和折射定律2. 第2周:光的衍射现象和衍射公式的推导3. 第3周:薄透镜成像原理和公式4. 第4周:球面透镜和透镜组成像5. 第5周:杨氏双缝干涉和牛顿环实验6. 第6周:光的偏振现象和偏振光的产生7. 第7周:偏振光的检偏和分析8. 第8周:衍射的基本原理和衍射图样的计算9. 第9周:衍射光栅和衍射光谱的特性10. 第10周:条纹干涉的一般特点和计算方法11. 第11周:干涉仪器的应用和实验设计12. 第12周:复习和总结八、结语通过本大纲,希望能够全面指导物理光学的教学工作,使学生在学习过程中掌握光学的基本概念和原理,并能够灵活应用于实际问题的解决中。
高中物理光学教学案
![高中物理光学教学案](https://img.taocdn.com/s3/m/19102b760a4c2e3f5727a5e9856a561252d32101.png)
高中物理光学教学案一、光学教学案引言光学是高中物理学中的重要分支,涉及到光的产生、传播和与物质的相互作用等方面。
它是一门具有理论性和实践性的学科,对学生发展科学思维和培养实验与观察能力有重要作用。
本教学案旨在通过设计一系列有趣的实验和生动的讲解,帮助学生系统地理解光的基本概念、光的传播方式以及光的反射、折射等重要现象。
二、光的基本概念与光的传播方式1. 光的基本概念光是一种电磁波,是一种使我们能够看见物体的电磁波。
光的波长、频率与能量之间存在一定的关系,可以通过光的波长来确定其所处的波段,从紫外线到红外线依次递增。
光速为3.0×10^8 m/s,是真空中电磁波传播的速度。
2. 光的传播方式光在真空中直线传播,但在介质中传播时会发生折射现象,也就是光线发生偏折。
光的传播方式有直线传播、折射传播和反射传播三种。
光的直线传播使得我们能够观察到物体的真实位置和形状,而折射和反射现象则产生了许多有趣的光学现象。
三、光的反射和折射1. 光的反射光线遇到有光滑表面的物体时,会发生反射现象。
根据光的入射角和反射角的关系,可以得到光的反射定律:入射角等于反射角。
利用反射现象,我们可以制作镜子、实现光信号的传输等。
2. 光的折射光线从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象。
根据光的入射角和折射角的关系,可以得到折射定律:入射角的正弦比等于折射角的正弦比。
利用折射现象,我们可以解释水中看起来物体变形的原因,并实现光的聚焦等应用。
四、镜子和透镜1. 平面镜和曲面镜平面镜是一种具有平整表面的镜子,它将光线发生反射但不改变光线传播的方向。
曲面镜则通过曲面的特殊形状来实现光线的反射或折射,分为凸面镜和凹面镜两种类型。
利用镜子的特性,我们可以制作望远镜、显微镜等光学仪器。
2. 球面透镜球面透镜是一种由两个球面构成的透明介质,可以使光线发生折射,产生放大或缩小的效果。
根据透镜的厚度和两个曲面的半径,可以分为凸透镜和凹透镜。
高二物理第三章光学知识点
![高二物理第三章光学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/9427f5650622192e453610661ed9ad51f01d5423.png)
高二物理第三章光学知识点光学作为物理学中的重要分支,研究的是光的本质、传播规律以及与物质相互作用的现象。
在高中物理课程中,光学是一个重要的章节,涉及到很多基本概念和原理。
本文将从几个主要方面介绍高二物理第三章光学的知识点。
一、光的传播与光的直线传播光是一种电磁波,具有特定的传播性质。
它以极高的速度传播,在真空中的速度约为3.0×10^8m/s,光在介质中传播时会发生折射现象。
当光在均匀介质中传播时,其传播路径呈直线,因此称为光的直线传播。
二、光的反射与光的折射光在与界面相遇时,会发生反射和折射。
光的反射是指光线从一介质射向另一介质时,遇到界面而改变传播方向的现象。
光的折射是指当光从一种介质射向另一种介质时,由于介质的折射率不同,光线改变传播方向的现象。
三、光的色散与光的衍射光的色散是指白光经过光的折射、反射、散射等现象时,由于不同波长的光在介质中的传播速度不同,使白光中的各种颜色分离出来的现象。
光的衍射是指光通过狭缝或障碍物后,在背后形成明暗条纹的现象。
四、光的成像与光的光路追迹法光的成像是指光通过透镜或反射镜后,在焦点处形成清晰的像的现象。
光的光路追迹法是一种基于光的传播规律,通过构建光线追迹图来解决光学成像问题的方法。
五、光学仪器与光学现象的应用光学仪器是利用光的传播、反射、折射等性质制作的具有特定功能的仪器。
常见的光学仪器包括显微镜、望远镜、光栅等。
光学现象的应用广泛,如光纤通信、激光技术、光学传感器等。
六、光的本质与光的量子性光的本质是物质与电磁场相互作用而产生的结果,既具有波动性,又具有粒子性。
根据光的量子性,光的能量是由量子的光子所携带的,光的强度与光子数目成正比。
总结起来,高二物理第三章光学主要涉及了光的传播、反射、折射、色散、衍射、成像、光学仪器、光学现象的应用以及光的本质和量子性等知识点。
通过学习这些知识,可以更深入地理解光的特性和行为,掌握光学原理,并能够将其应用于实际问题的解决中。
高二物理电学光学知识点总结
![高二物理电学光学知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/63b0c7bc05a1b0717fd5360cba1aa81144318fce.png)
高二物理电学光学知识点总结光学是物理学中非常重要的一个分支,它研究光的传播及其与物质的相互作用。
在高二物理学习中,光学是一个重点内容。
下面将对高二物理电学光学知识点进行总结。
第一部分:光的本质和光的传播一、光的本质光既可以被视为一种波动现象,也可以被视为由光子组成的微观粒子。
根据量子理论,光是由光子组成的离散能量单位,它们以电磁波的形式传播。
二、光的传播1. 光的直线传播:以光线为基础,当光线在各种介质中传播时,会出现折射、反射等现象。
2. 光的全反射:当光从光密媒质射到光疏媒质时,入射角大于临界角时,由于折射率的不同,光将会发生全反射现象。
第二部分:几何光学一、光的反射1. 镜面反射:光在光滑表面上的反射现象,遵循反射定律,入射角等于反射角。
2. 凹面镜与凸面镜:凹面镜会使入射光线偏离轴线,凸面镜会使入射光线靠近轴线。
二、光的折射1. 折射定律:光从一种介质射向另一种介质时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足的关系。
2. 光的色散:不同波长的光在折射过程中发生色散现象,使得光经过折射后分离成不同颜色。
三、光的成像1. 薄透镜成像:透镜是一种具有折射效果的光学工具,通过透镜可以实现光的聚焦和分散。
2. 光具有像差:透镜成像并非完美无缺,存在球差、色差和像散等问题。
第三部分:光的波动性一、光的干涉与衍射1. 干涉:两束或多束光相遇时产生干涉现象,干涉分为构成干涉和破坏干涉。
2. 双缝干涉:光通过两个狭缝后产生干涉现象,形成明暗交替的干涉条纹。
3. 衍射:光通过障碍物或狭缝后产生衍射现象,衍射使光的传播方向发生偏离。
二、光的偏振光波的振动方向与传播方向垂直的光称为偏振光,通过偏振器可以实现对光的偏振。
第四部分:光的光电效应与光子学一、光电效应光电效应是指金属表面受到光的照射后,释放出电子的现象,这些电子称为光电子。
二、光子学光子学是以光子为研究对象的一门学科,主要研究光子的生成、传递和检测等现象,其中包括激光、光通信等应用。
高中物理光学知识点解析教案
![高中物理光学知识点解析教案](https://img.taocdn.com/s3/m/98a7350ac950ad02de80d4d8d15abe23482f0317.png)
高中物理光学知识点解析教案一、引言光学作为物理学中的一个重要分支,研究光的产生、传播和变化规律,以及与物质相互作用的过程。
在高中阶段,光学是重要的知识点之一,在帮助学生建立科学思维和培养实际应用能力方面具有重要意义。
本文将对高中物理光学知识进行解析,并提出教案设计。
二、基础概念解析1. 光线与视线在日常生活中,我们经常听到关于“视线”的说法。
“视线”指的是人眼所观察到的事物所沿直线传播而来的路径。
而“光线”则是从源头发出经过反射或折射等方式传播到达眼睛时所做的路径。
2. 入射角和反射角当平行于界面入射的入射角(i)大于临界角时,发生全内反射;当入射角小于临界角时,则会同时发生折射和透射现象。
3. 球形镜和球面镜球形镜指由一部分或全部曲面为球体弧缺构成,并取固定位置上各自不同半径部位,在这些球体弧缺内依不同地方性质制成的透光光镜。
而球面镜则指由曲面为一部分或全部为球体弯曲状表面形成的反射光镜。
4. 光程和相位“光程”是指在真空中,光线所走过的距离。
而“相位”描述了波源被干涉后与某一参考波源之间的时间关系。
三、教案设计第一节:平面镜成像1. 概念引入及实验在课堂上,通过分享有关平面镜及其用途以及处理反射图像等知识,并进行简单实验展示,让学生对于平面镜有一个初步了解。
2. 知识点详解详细介绍平面镜成像原理与特性,包括虚实焦点、放大缩小倍数等概念,并提供具体例题进行讲解和学生思考。
第二节:凸透镜成像1. 引入概念并进行实验演示在本节中可引入凸透镜的定义与应用,并借助合适设备做出相关实验演示。
2. 理论讲授及互动交流环节详细阐述凸透镜成像的相关理论知识,包括物距、像距的计算方法等,并进行互动交流环节,让学生积极思考问题。
第三节:光线反射与折射实验探究1. 实验设立及数据分析设立合适的反射和折射实验,在实验过程中让学生观察和记录相关数据,并辅助解释其背后原理和规律。
2. 知识点延伸及提问环节在完成实验之后,对于学生收集到的数据进行详细分析,并延伸介绍有关光线反射角、入射角等概念。
2024年高二物理教学计划表
![2024年高二物理教学计划表](https://img.taocdn.com/s3/m/e2a6c36e59fb770bf78a6529647d27284a733763.png)
2024年高二物理教学计划表一、教学目标:1. 稳固和巩固高一物理知识,为高三物理学习打下坚实的基础。
2. 提高学生的物理实验操作能力和科学研究能力。
3. 培养学生的物理思维能力和解决问题的能力。
二、教学内容安排:1. 热力学- 理想气体状态方程- 热力学第一定律- 热力学第二定律- 熵与熵增定律- 热力学循环过程- 热传导、热辐射和热对流2. 电磁学- 静电场与电场- 电势与静电场中的电势能- 静电场中的电场强度和电势- 电容与电容器- 电流与电阻- 磁场与电磁感应- 电动力学3. 光学- 光的传播速度与光的折射定律- 几何光学- 光的波动性和光的粒子性- 光的干涉和衍射- 光的偏振和光的色散- 光的波动理论4. 声学- 声波的传播和声强- 音速和音质- 声音的衍射和干涉- 声音的共振现象- 噪声与降噪技术三、教学方法:1. 讲授方法:采用讲解与举例相结合的方式,注重概念的讲解和实例的分析,帮助学生理解和掌握物理知识。
2. 实践方法:引导学生进行实验操作,提高观察、实验设计和数据处理能力。
3. 互动方法:通过提问、讨论和小组活动等形式,培养学生的探究精神和合作意识。
四、教学步骤:1. 学习前的准备:提醒学生预习相关课文,了解本节课的基本知识点。
2. 授课阶段:采用讲授与讨论相结合的方式,引导学生理解和掌握物理知识。
3. 实验操作:安排适当的实验,在实验中培养学生的实验能力和科学研究能力。
4. 课后作业:布置相关的习题和实验报告,巩固学生的知识掌握程度。
5. 复习与总结:每个章节结束后进行复习和总结,加深学生对物理知识的理解和记忆。
五、教学资源准备:1. 教材:根据教学进度准备相应的教材和课件。
2. 实验设备:准备实验器材和材料,确保实验操作的顺利进行。
3. 外部资源:利用互联网和图书馆资源,搜集相关的物理资料和案例。
六、评价方法:1. 日常表现:评估学生的课堂参与度、听课效果和课下作业完成情况。
高二物理光学知识点及有关公式
![高二物理光学知识点及有关公式](https://img.taocdn.com/s3/m/19e7577a366baf1ffc4ffe4733687e21af45ff3f.png)
高二物理光学知识点及有关公式光学是物理学中的一个重要分支,研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射以及光的颜色等现象。
在高中物理学习中,光学也是一个重点内容。
本文将介绍高二物理光学知识点及有关公式。
1. 光的传播光是一种电磁波,可以在真空中传播,其速度为3.00×10^8 m/s。
光的传播遵循直线传播原理,即光线在同种均匀介质中沿直线传播。
2. 光的反射当光线从一种介质射向另一种介质时,会发生反射现象。
根据反射定律,入射光线、反射光线和法线三者在同一平面上,并且入射角等于反射角。
反射光线的方向与入射光线的方向相对称。
3. 光的折射当光线从一种介质射向另一种介质时,会发生折射现象。
根据斯涅尔定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足的关系式为:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂,其中n₁和n₂分别为两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。
4. 光的全反射当光从光密介质射向光疏介质,并且入射角大于临界角时,会发生全反射现象。
临界角可以通过临界角定义式sinθc = n₂/n₁计算得到。
在全反射时,光线完全发生反射,没有折射出射。
5. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光相遇时,由于光波的叠加而产生明暗条纹的现象。
干涉分为构造干涉和破坏干涉两种类型。
构造干涉是指光的波峰与波峰相遇形成增强干涉,波谷与波谷相遇形成增强干涉;破坏干涉是指光的波峰与波谷相遇形成减弱干涉。
干涉可以应用于干涉仪的工作原理中。
6. 光的衍射光的衍射是指当光线通过障碍物的缝隙或物体的边缘时,光波会发生弯曲并扩散的现象。
衍射现象使得光线在干涉屏或单缝衍射装置中产生明暗条纹,这些条纹可以用来研究物体的尺寸和形态。
7. 光的颜色光的颜色是由光的频率决定的。
在空气中,白光可以经过色散现象分解成七种基本颜色:红橙黄绿青蓝紫。
可以通过光栅实验对光的波长进行测量,公式为λ = d*sinθ,其中λ为光的波长,d 为光栅的间距,θ为干涉条纹的角度。
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高二物理光学一、主要内容本章内容包括光的直线传播、棱镜、光的色散、光的反射、光的折射、法线、折射率、全反射、临界角、透镜(凸、凹)的焦点及焦距、光的干涉、光的衍射、光谱、红外线、紫外线、X射线、y射线、电磁波谱、光电子、光子、光电效应、等基本概念,以及反射定律、折射定律、透镜成像公式、放大率计算式,光的波粒二象性等基本规律,还有光本性学说的发展简史。
二、基本方法本章涉及到的方法有:运用光路作图法理解平面镜、凸透镜、凹透镜等的成像原理,并能运用作图法解题;根据透镜成像规律,运用逻辑推理的方法判断物象变化情况。
三、错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:解题操作过程不规范导致计算错误;将几何光学与物理光学综合时概念不准确;不善于用光路图对动态过程作分析。
例1 波长为0.65μm的红光,从空气射入水中,水相对空气的折射率为1.33。
求该光在水中的波长,并判断在水中该光的颜色。
【错解】得波长0.49μm的光是蓝色。
【错解原因】上述求得光在水中的波长为0.49μm是正确的,但用光谱表查得光的颜色却错了。
人眼对光的色觉决定于光的频率而不是波长。
【分析解答】当光从一种媒质进入另一种媒质时,波长变化了,波速也相应变化了,但它的频率却不变。
所以在水中该光仍是红色。
【评析】物理规律的因果关系是有条件的,记忆规律时应该首先弄清规律成立的条件。
凡是波,无论是机械波还是电磁波,只要振源的频率不变,波的频率就不变。
例2 一束白光从玻璃里射入稀薄空气中,已知玻璃的折射率为1.53,求入射角为下列两种情况时,光线的折射角各为多少?(1)入射角为50”(2)入射角为30°【错解】r=30°3′r=19°4′【错解原因】此解法中没有先分析判断光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是从光密媒质进入光疏媒质,会不会发生全反射。
而是死套公式,引起错误。
【分析解答】光线由玻璃里射入空气中,是由光密媒质射入光疏媒质,其临界角为由已知条件知,当i=50°时,i>A,所以光线将发生全反射,不能进入空气中。
当i=30°时,i<A,光进入空气中发生折射现象。
sinr=n·sini=1.53×sin30°=0.765r= 49°54′【评析】解光的折射现象的题目时,首先应做出判断:光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是光线是从光密媒质进入光疏媒质。
如是前者则i>r,如是后者则i<r。
其次,如果是从光密媒质进入光疏媒质中,还有可能发生全反射现象,应再判断入射角是否大于临界角,明确有无折射现象。
例3 光从玻璃射入空气里时传播方向如图13-l所示,请在图中标出入射角和折射角。
【错解】如图 13-2所示,α为入射角,β为折射角。
【错解原因】错解原因一是受思维定势的影响,不加分析地认定玻璃与空气总是上下接触的;二是对光的折射及其规律未吃透,将题设文字条件与图形条件结合起来的分析能力差。
根据光的折射规律,光从水或玻璃等透明物质射入空气里时,折射角大于入射角,题设文字条件是“从玻璃射入空气”,因此折射角大于入射角,再结合题设所给图形,可知CD为界面,AB为法线。
【分析解答】如图 13-3所示,α′为入射角,β′折射角(CD左面为玻璃,右面为空气)。
【评析】解光的折射现象的题目,首先应对光线是从光疏媒质进入光密媒质呢?还是光线是从光密媒质进入光疏媒质作出判断。
为了保证你每次做题时,能够不忘判断,建议同学们做光的折射题时,先画出光路图,标出入射光线和出射光线的方向,在界面处标出哪一个是光密媒质,哪一个是光疏媒质。
然后再解题。
例4 如图13-4所示,放在空气中折射率为n的平行玻璃砖,表面M和N 平行,P,Q两个面相互平行且与M,N垂直。
一束光射到表面M上(光束不与M 平行),则:A.如果入射角大于临界角,光在表面M发生全反射。
B.无论入射角多大,光在表面M都不会发生全反射。
C.光可能在表面N发生全反射。
D.由于M与N平行,光只要通过M就不可能在表面N发生全反射。
【错解】光束从空气中射到玻璃砖表面M上,是由光疏媒质到光密媒质,不可能发生全反射,而从表面N射出空气,是由光密媒质到光疏媒质,光可能发生全反射,故选B,C。
【错解原因】机械地记住光从光密媒质到光疏媒质,可能发生全反射,而不具体分析光通过表面M后射到N表面光线的入射角的大小是否大于临界角,而错选C。
【分析解答】如图13-5所示,光射到表面M的入射角为i(i≠90°)折射角为r,面N,因M∥N,故其入射角i′=r<C。
即光只要通过M即不可能在表面N 发生折射。
若光通过M先射到MN面再射到P面(如图13-6),同样可以证明经P面发生反射,反射光线射至N面时,由几何关系可以证明入射角i′=r,根据折射定律折射角r′=i,同样不可能发生全反射。
故应选B,D。
【评析】同一个初始条件可能有若干个不同结果。
这是对考生思维能力的考查。
本题中,当光线射到M上,发生折射。
以A为分界点,入射点在AC之间,光线先要到达P界面,所以一定先要讨论光线在P界面上的行为。
光线在P界面一定会发生反射现象,是否发生折射要看入射角是否大于临界角。
由于此问题与本题无关所以可以不讨论它。
如果试题提出光线在P界面的行为时,就要认真讨论。
结论是:入射到M面光线的入例5:如图13-7所示,有一长方形的玻璃砖,内有一个凸型空气泡,某学生用这个玻璃砖来做光学实验。
当一平行光束通过玻璃砖时,光在空气泡中发生的现象是:A.这一平行光束在空气泡中将不改变原来的方向。
B.这一平行光束在空气泡中将发生会聚。
C.这一平行光束在空气泡中将发生发散。
D.无法确定。
【错解】不少学生看里面是一个凸型气泡,认为光线经过的是凸透镜,故最终成为一束会聚光线,应选B。
【错解原因】对透镜的作用不清楚,而是简单地由镜子的形状来判断它对光线的作用种类,认为凸型空气泡与平时用的玻璃凸透镜形状一样.便认为空气泡透镜对光线的作用与玻璃透镜的作用效果相同。
【分析解答】设想在图13-7中,沿AB方向把玻璃砖等分为二,即成为图13-8中情形,显然该束光经过的是一凹透镜。
由光学知识可知,凹透镜对光线有发散作用,则平行光束在空气泡中将发生发散,故应选C。
【评析】更基本的方法是画一条入射光线到空气透镜的前表面,用作图法来判断光线经过透镜之后的行为。
光线从玻璃进入空气,由光密媒质进入光疏媒质,折射角大于入射角,折射光线远离法线,出射光线是发散的。
可见“凸透镜对光线的作用是会聚的”这个结论是有条件的。
条件是透镜材料的折射率大于周围环境的折射率。
例6:如图13-9,P为发光点,MN为平面镜,那么在MN与P之间放上不透明挡板Q后,像的亮度变化情况是__________(填“变亮”或“变暗”或“不变”)。
【错解】在MN与P之间放上不透明挡板Q后,必然会使从P点发出的光被挡板挡住部分,所以像的亮度会变暗。
【错解原因】选错的同学是将此类问题与在发光点S与透镜之间放一挡板的情况混为一谈了。
若是凸透镜,如图13-10,发光点S发出并且到达凸透镜上的那部分光线,经折射后必然全部相交于实像点S1,而当如图13-11所示的凸透镜下半部分(或其上任何一部分)放上挡板B后,S发出并且到达挡板B的光线就会被反射和吸收不能透过凸透镜经折射到达实像点S2,使得相交于S2像点的光线大大减少了,显然由于放上了B,S2点变暗了,而平面镜则不同了。
【分析解答】所不同的是,图13-12中发光点P在平面镜中所成的是虚像点P'。
眼睛之所以能看到P',是因为P发出的光线,在平面镜MN上发生反射并且进入人眼睛。
人按照平时形成的观察习惯,逆着进入眼睛的这些反射光线看到镜后的虚像点P',P'就是进入人眼睛的光线反向延长线的相交点,显然P'像点的亮度取决于眼睛的某一位置观察时进入其中的光线多少与强弱。
如图(13-12)所示,无放挡板时,眼睛在M1N1与M1'N1′所包围的空间区域内均可看到P′点。
放上挡板后,在图中的阴影部分A或B区域内(即在M1Nl和M 2N2与M1′N1′和M2′N2′所包围的区域),进入眼睛的光线多少强弱与未放入挡板时相比保持不变。
因为在没有放上挡板时,通过挡板所在位置的那部分光线经平面镜后,同样不能进入处于A,B区域内的眼睛,这样对进入A,B区域内的光线多少与强弱并不能做出贡献。
也就是说,挡板放上后,对在A,B区域内眼睛,能否看到像及看像的亮度都不会产生任何影响。
当然此时A,B区域外再也看不到P的像点P′了。
因此,在发光点与平面镜之间放上不透明挡板后,观察到的像的亮度是不变的,变化的是像的观察范围,而且是明显变小了。
【评析】几何光学把光理想化为光线,用几何的方法研究光在介质中的行为。
总结出光的直进、反射和折射三大规律。
所以用几何光学规律解决实际问题,应先画光路图再做具体分析。
这不仅是按照规律办事的的起码要求,也是保证做题正确的手段。
例7 用一个放大镜观察细小的物体,若物体距镜2cm远时,将看到一个放大3倍的像,求此放大镜的焦距是多少?【错解】v= mu=3×2=6(cm)【错解原因】对题目中给的条件分析不够,题目中“通过放大镜看到一个像”这句话属于隐蔽的已知条件,暗示了像和物在同侧.说明成虚像即像距为负值。
而此解法恰好没有注意到这一点,而是不加分析地当作实像处理,简单代入公式求解,出现了问题。
【分析解答】由于像与物在放大镜的同一侧。
因此,是一个虚像,v为负值。
【评析】胸有成竹说的是没画之前,画家的头脑里就有了一幅活生生的情境。
理解题意也和画画的道理相同,看到一个物理问题,先要将文字叙述的物理情境想象出来,然后再进一步解题。
本题如果先依据题意画一幅光路图就对像距的虚实一目了然。
例8 高9cm的物体在凸透镜前某一位置时,在屏上得到高3cm的像。
将此物向透镜移近50cm时,则得放大率是3的正像。
求此凸透镜的焦距?【错解】设此凸透镜焦距为f,第一次成像物距为u1,像距为vl。
两次成像的放大率各为K1和K2。
由成像公式【错解原因】上述解法不加分析地把两次成像都当作实像处理,得出了错误的结果。
【分析解答】由透镜成像公式第一次成像为实像第二次成像为虚像【评析】应用透镜成像公式时,一定要注意判断像的性质,若像距v>0,为实像;若像距v<0,为虚像。
要想避免出现本题类似的错误。
得在审题上狠下功夫。
得在理解词语的物理意义上动脑筋。
本题文中说:“在屏上得到高3cm的像”则这个像一定是实像。
题文中又说:“将此物向透镜移近50cm时,则得放大率是3的正像”这段话中,像的前面有定语“正”字,其物理意义是“成虚像”,像距应取负值。
一般常见的描述像的性质的定语、状语有:像的定语:实像、虚像、正像、倒像、放大的像、缩小的像、放大的倒立的像、放大的正立的像、缩小的正立像、缩小的倒立像等。