光学教案 (1)

教学目标

知识目标

（1）知道什么是光的折射现象，知道折射中的入射点、入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角．

（2）能叙述光的折射现象的实验结论．

（3）知道光的折射现象中，光路是可逆的．

（4）已知入射光线，能根据光的折射现象的实验结论画出折射光线的大致方向．

（5）能举出光的折射现象在生活中的实例．

能力目标

由观察演示实验现象入手，通过教师的引导，帮助学生分析、概括出相应结论．培养学生的观察能力，训练学生的分析、概括能力．

情感目标

利用折射现象中的因果关系，再次向学生灌输注意客观事物中存在的因果关系的重要性．

教学建议

教材分析

本节是第五章光的反射的后续课，进一步讲解光学的有关知识，又是第六章光的折射的基础，所以本节有承上启下的作用，光的折射规律的正确理解是本节

的关键，对于透镜的学习，照像机和幻灯机，放大镜的理解起至关重要的作用．课本列举了各种光的折射的实例，对这些实例进行讨论分析对理解光的折射规律有很大的作用．本节中介绍了在折射中光同样具有可逆性．

教法建议

本节是在第五章光的反射的后续课，进一步讲解光学的有关知识，又是第六章光的折射的基础，所以本节有承上启下的作用，注意在本节的讲授中要合理有效的运用实验教学和启发式教学两种方法．激发学生的学习兴趣，在光的折射规律的理解上，要结合实验对比使学生明白“折射角小于入射角”这一结论的成立是有条件的．

为了培养具有创新能力的人才，教师不但要传授科学的定理、定律，还要传授这些定理、定律是如何被发现的．因此，讲一点相关的物理学史的内容，也是符合目前物理教学改革方向的措施之一．

教学设计示例

1．引入课题

当光射到两种介质的交界面上，有一部分光返回原介质继续传播，这种现象叫光的反射，如果光射到的是不透明物体的交界面，那么另一部分光会被吸收，但是如果光是射到某种透明介质的交界面上，比如从空气中射入水中或者玻璃中，另一部分光就要进入水中或者玻璃中传播．在引入课题中要注意学生的主动性．

方案一：向学生演示动画，使学生明白光斜入射在空气和水两种介质的分界面上，光不仅仅会发生反射，还会发生折射，激发学生的学习兴趣，带着问题进入新课的学习．

方案二：演示各种有趣的光的折射现象，例如内画壶、插入水中的筷子看上去变弯了等等从而引入新课．

2．新课教学

（一）光的折射定义的讲解

课堂小实验一：在日常生活中光的折射现象十分普遍，请学生们透过玻璃砖看自己的手指，并注意调换观察的角度，看一下，发生了什么现象？也可以用铅笔，或其它物品代替手指进行观察．

实验结论：视线越斜，错位越显著，如果视线垂直于玻璃砖的侧面则没有发生错位．

课堂小实验二：将一枚硬币放进水中，让学生观察硬币的位置是否发生变化．

实验结论：硬币的实际位置比看上去的深．

课堂小实验三：准备一个比较深的大鱼缸，里面放入几条鱼，让学生伸手抓鱼，并让学生谈一下感受．

实验结论：鱼的实际位置比看上去的深．

由实验得出光的折射的定义．

（二）光的折射的一般规律

进行演示实验，教师先介绍教材

图6－l

实验过程中注意观察并考虑以下问题

A．折射光线与入射光线和法线在位置上有什么关系？

B．折射光线与入射光线在位置上有什么关系？

C．改变入射角的大小，观察折射光线与折射角发生什么变化．

D．在整个实验进行的过程中，折射光线与入射光线比较是靠近还是远离法线，折射角与入射角的大小比较有什么特点．

E．让光线垂直于界面入射，看到什么现象．

实验结束后请学生回答以上的问题，教师对学生所回答的内容进行适当的指导，最后得出正确的结果，写出板书．

（三）在折射时光路是可逆的知识点的讲授

向学生发问：如果把光源放到水中，让光线逆着折射的方向射入空气中，会看到折射光线沿什么方向射出？

通过实验验证学生的回答是否与实验事实相符．

（四）折射角与入射角的关系

用动画演示改变入射角的大小，观察折射角的变化．

3．教学总结

对于光的折射现象和它的初步规律进行定性分析，由于初中学生刚接触物理知识，对于折射角与入射角的关系不要进行定量的分析，但可以稍加介绍．注意实验教学在本节讲授中的重要作用．

探究活动

【课题】实验分析光的折射

【组织形式】学生活动小组

【活动流程】

提出问题；猜想与假设；制订计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作．

【参考方案】演示激光束（或太阳光束）从空气射入水中时发生折射．

【备注】

1、写出探究过程报告．

2、发现新问题．

光学作图题,凸透镜成像练习

光学作图题班级姓名 1．作出下列各图的入射光线（或反射光线、镜面、折射光线）并标出入射角、反射角或折射角。 2．根据平面镜成像特点画出镜中的像（或镜前的物体） 3．(1) 利用光的反射定律作出点 (2)有一束光通过A 点射到镜面，反射后过光源S 的成像光路图 B 点，请画出入射光线和反射光线 4、画出物体经过小孔后在光屏上成的像，是______(填“倒立” “正立”)的_______(填“虚像”、“实像”)_______像 5．完成下列各透镜的光路 6．在下图方框中填入适当的透镜，并完成光路空气玻璃水空气空气水 S C A ’ B ’S A B

7．下面两图都是时钟在平面镜中成的像，它们的实际时间是甲：；乙：。甲：乙： 8．如图是束光在空气与某种透明物质界面上发生反射和折射现象，图中为分界面；界面的边是空气；∠ 为入射角；∠ 为反射角；∠ 为折射角。 9.如上图所示，S ’为点光源S 在平面镜MN 中的像，SA 为光源S 发出的一条光线，请画出平面镜MN ，并完成光线SA 的光路。 10．图中的两条光线是由同一点光源S 发出经平面镜反射后形成的，请完成光路图并确定光源S 的位置。 11．一平面镜与水平桌面成45°角，一小球以1m/s 的速度沿桌面向平面镜匀速滚去（如图所示），则小球在平面镜里的像（） A ．以1m/s 的速度做竖直向上运动； B ．以1m/s 的速度做竖直向下运动； C ．以2m/s 的速度做竖直向上运动； D ．以2m/s 的速度做竖直向下运动。 B A C D E F G 6 5 O 24 1 3

LED(Tracepro官方LED建模光学仿真设计教程)

Requirements Models: None Properties: None Editions: TracePro LC, Standard and Expert Introduction In this example you will build a source model for a Siemens LWT676 surface mount LED based on the manufacturer’s data sheet. The dimensions will be used to build a solid model and the source output will be defined to match the LED photometric curve. Copyright ? 2013 Lambda Research Corporation.

Create a Thin Sheet First analyze the package to determine the best method of constructing the geometry in TracePro. The symmetry of the package suggests starting from a Thin Sheet and extruding the top and bottom halves with a small draft angle. Construct Thin Sheet in the XY plane. 1. Start TracePro 2. Select View|Profiles|XY or click the View XY button on the toolbar, and switch to silhouette mode, View|Silhouette. 3. Select Insert|Primitive Solid and select the Thin Sheet tab. 4. Enter the four corners of the Thin Sheet in mm in the dialog box, as shown below, and click Insert. 5. Click the Zoom All button or select View|Zoom|All to see the new object.

眼睛与光学仪器教案

眼睛与光学仪器长治县二中宋金玲【教学目标】 1.知识与技能 ⑴知道眼睛的成像原理，对近视眼和远视眼的成因有所了解，知道利用透镜可以改变成像的位置从而达到矫正视力的目的。 ⑵知道照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。 ⑶初步了解显微镜和望远镜的结构和作用。 2.过程与方法 ⑷通过大屏幕理解眼睛成像的原理及近视眼和远视眼的成因及校正，了解显微镜和望远镜的成像过程。 ⑷观察近视眼镜和远视眼镜的镜片，研究两种镜片的作用。 ⑸实际操作照相机，学会用照相机拍照。 ⑹利用显微镜观察微小物体，利用望远镜观察较远的物体，学会相应的操作方法。 3.情感态度与价值观 ⑺关心凸透镜成像在实际中的应用，体会科学知识和相关技术对人类生活和社会发展的影响。 ⑻增强保护视力的意识，注意用眼卫生。教学重点：（1）眼睛成像原理及视力的矫正。（2）照相机的工作原理。教学难点：近视眼和远视眼的成因及校正。教法：多媒体演示法、创设情景法、讲解法学法：自学法、讨论法、实验法、观察法【教学过程】一、创设情景图片欣赏：自然风光。（感受大自然的美与神奇，认识眼睛作为重要信息来源的作用）二、目标达成

1.眼睛是怎样看见物体的结合课本图3-64，回忆生物课所讲内容：眼睛是怎样看见物体的？（复习旧知，加强学科渗透。）让学生提出疑难问题。（培养学生提出问题的能力，一定有学生对晶状体的调节作用有疑问，可以通过大屏幕解决。）展示课件：人眼看清远近物体的原理——晶状体的调节作用。（通过课件中晶状体的调节作用可以让学生清楚认识眼睛是如何看清远近物体的。）提出问题：一旦晶状体不能正常调节，物体的像就不会正好成在视网膜上。那么它会成在哪里呢？学生活动：研究近视眼镜和远视眼镜。（通过实践认识近视眼和远视眼的矫正方法。）课件展示：近视眼、远视眼的成因及矫正。（直观形象的展现近视眼、远视眼的成因及矫正的光路图，突破难点。）自学信息浏览：思考眼镜的度数是怎样算出来的？（通过自学眼镜的度数是怎样算出来的，培养学生的自学能力。） 2．影像的保存展示图片：刘翔运动图片。（激趣、过渡）自学：“活动2”对照实物了解照相机的构造和工作原理。（将生活常识与物理规律相结合，体验物理服务于生活。）小组讨论以下问题：1）照相机由哪几部分组成的？2）照相机成的是什么像？为什么？3）照片是怎样出来的？展示课件：照相机的结构和原理。（加深印象，更加直观） 3．眼睛的好帮手提出问题：在生活中，除了照相机可以帮助我们观察物体外，还有哪些由透镜做成的镜子在帮助着我们更好的观察物体？自学：“活动3”与“活动4”了解显微镜、望远镜的构造和作用。图片展示：电子显微镜和各种天文望远镜及成像原理，哈勃望远镜及其拍摄的照片。（体会将物理应用于生活的重要性，激发学

应用光学教案第一章

[考试要求] 本章要求考生了解几何光学的基本术语、基本定律、光路计算及完善成像的条件。 [考试内容] 几何光学的基本定律、全反射现象的应用、完善成像的含义及条件、近轴光学系统的光路计算和球面光学成像系统的物像位置关系。［作业］ P13：2、3、4、7、8、9、16、17、18、19、21 第一章几何光学基本定律与成像概念第一节几何光学基本定律一、光波与光线 1、光波性质性质：光是一种电磁波，是横波。可见光波，波长范围 390nm —780nm 光波分为两种： 1)单色光波―指具有单一波长的光波； 2)复色光波―由几种单色光波混合而成。如：太阳光 2、光波的传播速度ν 1)与介质折射率 n 有关； 2)与波长λ有关系。 v = c / n c 为光在真空中的传播速度 c ＝3×10 8 m/s ；n 为介质折射率。例题 1：已知对于某一波长λ而言，其在水中的介质折射率 n ＝4/3，求该波长的光在水中的传播速度。解： v = c / n ＝3×10 8 /4/3＝2.25×10 8 m/s 3、光线：没有直径、没有体积却携有能量并具有方向性的几何线。 4、光束：同一光源发出的光线的集合。会聚光束：所有光线实际交于一点（或其延长线交于一点）图 1-1 会聚光束图 1-2 发散光束

?n sin I m = n ' sin I ' 根据折射定律， ? 发散光束：从实际点发出。（或其延长线通过一点）说明：会聚光束可在屏上接收到亮点，发散光束不可在屏上接收到亮点，但却可为人眼所观察。 5、波面（平面波、球面波、柱面波）平面波：由平行光形成。平面波实际是球面波的特例，是 R ? 时的球面波。球面波：由点光源产生。柱面波：由线光源产生。二、几何光学的基本定律即直线传播定律、独立传播定律、折射定律、反射定律。 1、直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光沿直线传播（光线是直线）。直线传播的例子是非常多的，如：日蚀，月蚀，影子等等。 2、独立传播定律：从不同光源发出的光束，以不同的方向通过空间某点时，彼此互不影响，各光束独立传播。 3、反射定律：反射光线和入射光线在同一平面、且分居法线两侧，入射角和反射大小相等，符号相反。 4、折射定律：入射光线、折射光线、通过投射点的法线三者位于同一平面，且 sin I sin I ' ＝ n ' n 图 3 折反定律 5、全反射： 1）定义：从光密介质射入到光疏介质，并且当入射角大于某值时，在二种介质的分界面上光全部返回到原介质中的现象。刚刚发生全反射的入射角为临界角，用 I m 表示。 ? I ' = 90 ? sin I m = n ? I m = arcsin n ' n 2）全反射发生的条件：

中考光学作图专题复习说课稿

中考光学作图专题说课稿杨猛各位同事，大家好！今天我说课的内容是《中考光学作图专题复习》，我将从下面的这几个方面进行我的说课；一、说考点初中物理的许多知识中都用到图形来反映物理现象或规律，变抽象为形象，便于学生理解和掌握物理规律的实质，从而能够更好地解释、应用物理规律。所以作图题在中考中有一定的重要地位，是中考的必考题型。光学作图主要是考运用光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射特点、透镜对光线的作用等知识来作图。二、说学情我所教的班级的学生学习基础参差不齐，经过一轮的基础知识复习，他们对初二所学过的知识点已经有了一定的了解我认识，具备了初步的应用能力。但是由于长期缺乏正确的学习方法和懒散的学习习惯，他们在作图时经常出现答题不规范、不完整、考虑不周密的情况。基于这样的学情，我在作图专题教学中，特别注重对学生学习方法指导和认真态度的培养，多提问，让学生多动手作图，尽可能记他们全程参与，交流讨论。三、说教学目标与重难点 1、知道中考作图题中常出的光学作图的形式； 2、复习光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射特点、透镜对光线的作用； 3、通过复习，引导学生能进行正确的做光学作图题，培养学生的考试能力与信心。重点是：对光学知识的理解难点是：运用所学光所的知识来作图四、说教学过程

（一）、课堂导入，点燃火把通过分析该专题在中考中的地位与复习，光的反射定律、平面镜成像的特点、光的折射特点、透镜对光线的作用等知识导入。（二）、师生互动给学生精讲作图要点与相应的例题。作图要点 1、光的反射作图要点： a．物、像关于平面镜对称（镜面是物与像的对称轴）； b．平面镜是物点和像点连线的垂直平分线； c．反射角等于入射角，法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且法线与镜面垂直，平面镜成像时，所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像。 2．光的折射作图要点： a．凸透镜对光起会聚作用，有三条特殊光线。凹透镜对光起发散作用，有三条特殊光线。 b．当光从空气斜射入玻璃或水等其它介质时，折射角小于入射角；反之则折射角大于入射角。 3．作图注意事项：（1）要借助工具作图，作图一定要规范。（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线。（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开。（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线。中考热点问题分类精析类形一：平面镜成像的问题和解法例1、确定发光物的位置图中两条光线是由同一点光源发出的经平面镜反射后形成的，请完成光路图，并确定光源S的位置。

光学设计教程小知识点

1.2光学系统有哪些特性参数和结构参数？特性参数：（1）物距L（2）物高y或视场角ω（3）物方孔径角正弦sinU或光速孔径角h（4）孔径光阑或入瞳位置（5）渐晕系数或系统中每一个的通光半径结构参数：每个曲面的面行参数（r，K，a4，a6，a8，a10）、各面顶点间距（d）、每种介质对指定波长的折射率（n）、入射光线的位置和方向 1.3轴上像点有哪几种几何像差？轴向色差和球差 1.4列举几种主要的轴外子午单色像差。子午场曲、子午慧差、轴外子午球差 1.5什么是波像差？什么是点列图？它们分别适用于评价何种光学系统的成像质量？波像差：实际波面和理想波面之间的光程差作为衡量该像点质量的指标。适用单色像点的成像。点列图：对于实际的光学系统，由于存在像差，一个物点发出的所有光线通过这个光学系统以后，其像面交点是一弥散的散斑。适用大像差系统 2.1叙述光学自动设计的数学模型。把函数表示成自变量的幂级数，根据需要和可能，选到一定的幂次，然后通过实验或数值计算的方法，求出若干抽样点的函数值，列出足够数量的方程式，求解出幂级数的系数，这样，函数的幂级数形式即可确定。像差自动校正过程，给出一个原始系统，线性近似，逐次渐进。 2.2适应法和阻尼最小二乘法光学自动设计方法各有什么特点，它们之间有什么区别？适应法：参加校正的像差个数m必须小于或等于自变量个数n，参加校正的像差不能相关，可以控制单个独立的几何像差，对设计者要求较高，需要掌握像差理论阻尼最小二乘法：不直接求解像差线性方程组，把各种像差残量的平方和构成一个评价函数Φ。通过求评价函数的极小值解，使像差残量逐步减小，达到校正像差的目的。它对参加校正的像差数m没有限制。区别：适应法求出的解严格满足像差线性方程组的每个方程式；如果m>n或者两者像差相关，像差线性方程组就无法求解，校正就要中断。 3.1序列和非序列光线追迹各有什么特点？序列光线追迹主要用于传统的成像系统设计。以面作为对象，光线从物平面开始，按照表面的先后顺序进行追迹，对每个面只计算一次。光线追迹速度很快。非序列光线追迹主要用于需考虑散射和杂散光情况下，非成像系统或复杂形状的物体。以物体作为对象，光线按照物理规则，沿着自然可实现的路径进行追迹。计算时每一物体的位置由全局坐标确定。非序列光线追迹对光线传播进行更为细节的分析，计算速度较慢。3.2叙述采用光学自动设计软件进行光学系统设计的基本流程。（1）建立光学系统模型：系统特性参输入：孔径、视场的设定、波长的设定初始结构输入：表面数量及序号、面行、表面结构参数输入（2）像质评价（3）优化：设置评价函数和优化操作数、设置优化变量、进行优化（4）公差分析：公差数据设置、执行公差分析 3.3Zemax软件采用了什么优化算法？构造评价函数：最小二乘法、正交下降法（非序列光学系统）

光学部分教案讲义

光学一、基础知识 1.光的折射全反射（1）折射率：n=sini sinr，i表示真空或空气中光线与法线的夹角，r表示介质中光线与法线的夹角。 n=c v ，c表示真空中的光速，v表示介质中的光速。（2）全反射：sinC=1 n ，C是光线从介质射向真空的全反射临界角，n是光线在介质中的折射率。 2.干涉衍射偏振（1）光的干涉：屏上距离双缝的路程差为半波长偶数倍的地方，将出现亮条纹。距离双缝的路程差为半波长奇数倍的地方，将出现暗条纹。相邻亮（暗）条纹间的距离Δx=L dλ，L为双缝与屏间的距离， d为双缝之间的距离，λ为光的波长。只有频率相同、振动情况相同的光线之间才会出现干涉。（2）光的衍射：发生衍射的条件是，孔或障碍物的尺寸比波长小或者跟波长差不多。（3）光的偏振：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光。自然光通过偏振片后就得到偏振光。二、常规题型例1.下列说法正确的是(D)。 A.光只有照射在两种介质的平整界面上才能发生反射现象 B.反射现象中入射光线和反射光线不可能相互垂直 C.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生偏折 D.光从真空进入某种介质后,速度要减小练习1.如果光线以大小相等的入射角(不为零)从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则(C)。 A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小由n=sini sinr ,i不变，n越大，r越小，偏离就越大，C对。

中考物理专题复习《光学作图》教学设计

光学作图题物理作图题是黄冈市中考理综试题的一个题型，重点考查光学、力学和电学作图，其中光学作图题是常考内容，为了学生能较好的掌握光图作图题的要点，提高得分率，就要求教师利用有限的时间，系统性的对光学作图题涉及到的相关知识进行梳理，充分发挥复习教学中教师主导作用，为取胜中考打下坚实的基础。一、知识与目标 1、知道光源、物、像等基本概念。 2、理解光的直线传播规律、光的反射定律、平面镜成像原理、光的折射规律、光的色散。学生读题、理解题，找出题目考查要点的能力。 3、理解物、像的光学关系。 4、学会运用实线、虚线表示相关物理问题。（光线和实像用实线、法线、连线、延长线和虚像用虚线）二、过程与方法 1、通过典型例题的讲解，让学生理解作图需运用的相关知识。 2、通过相关习题训练，初步掌握光学作图题的解题方法、技巧，能充分理解题意，做到作图简洁明了、不多不漏。三、情感、态度与价值观 1、通过作图，知道物理知识的运用规律。 2、培养良好的读题、审题习惯和良好的作图习惯。 3、通过有关题目，理解物理知识在现实生活、生产中的应用，做到理论与实践相结合。四、教学重、难点作图题在中考题上的分值约为3分，所占比重较重，此题得分情况对总成绩有相当的影响，此题可考查的内容几乎涵盖了初中物理所有章节重点知识，所以在复习过程中会带来时间分配的问题和重点内容复习的把握上取舍的问题。光学作图题的重点在物像关系的应用，反射定律、折射规律的应用。光学作图题的难点体现在学生理解题意不清，不能快速、准确的提炼出题目考查要点和相应的知识、规律等，导致作图题解答中错、偏、漏等现象严重，“分得而不全”、“画蛇添足”在做题过程中比比皆是，既是困扰学生的问题，也是教师在复习该题型时

光学精品课程电子教案

《光学》精品课程电子教案目录绪论第一章光的干涉第二章光的衍射第三章几何光学的基本原理第四章光学仪器的基本原理第五章光的偏振第七章光的量子性绪论返回目录

§0-1 光学的研究内容和方法一、光学的重要性光学是一门有悠久历史的学科，它包含着人类自古以来对光的研究的丰硕果实。光学在科学研究、工农业生产和军事上有着极为广泛的应用。 1、光的干涉：测光波波长)d r x (0 λ= ?、测极薄物体的厚度)m (μ、检查光学表面、瓦斯探测器。 2、x 射线：研究物质结构（利用光谱——光谱是研究原子的眼睛）、透视人体。 3、光学纤维：光学纤维用于通讯，容量大，保密性好；胃镜也是应用光学纤维。生产光学纤维可以说是点石成金。 4、红外技术：红外线波长大，衍射能力强，应用于各种探测系统、导弹制导，资源考察以及遥感遥控技术中。 5、激光器：材料加工、远距离测量、全息检测、医疗、育种、引发核聚变都应用激光。海湾战争中，应用激光制导、夜视仪。 6、相干光学计算机：与电子数字计算机联合，为计算机科学开拓一个新的技术领域。现正研究光集成计算机，计算速度可以提高上千倍，并代替人脑的部分功能。* 二、光学的研究内容 1、光的发射、传播和接收等规律 2、光和其他物质的相互作用。包括光的吸收、散射和色散。光的机械作用和光的热、电、化学和生理作用（效应）等。 3、光的本性问题 * 加拿大多伦多大学的科学家寻找到能“捕获”光的三维硅结构物，它能象半导体芯片控制电子一样控制光子运动。该发现为研制开发采用光来处理和存储信息的计算机芯片迈出了重要一步。光计算机的优点是芯片更小，运算速度更快。《新华文摘》2001.4

青年教师课堂大比武初四物理《光学作图专题》复习教学反思

“**初中青年教师课堂大比武” 初四物理《光学作图专题》复习教学反思目前，初四已经临近中考，针对学生平时作图题经常出现失分的情况，特作本专题进行光学的综合复习，本节课主要解决的问题是光学中两个定律，光的反射定律和光的折射定律，以及对应的应用，平面镜成像规律以及凸透镜成像规律。作图题是中考常见的、基本的题型，所占分值为4分。作图题的考查难度不大，但是有相当多的学生会因为各种原因失分，主要失分原因有：①画非“所问”，②作图欠规范③基本概念掌握不牢固. 本节课目的在于使学生养成规范的作图习惯，同时通过作图重点突破光学相应的重要知识点和难点。让学生经历归纳总结作图问题的过程，学会各种光学作图方法，提高知识的灵活运用能力。同时通过问题的合作交流与探究，激发学习热情，体会解决问题的喜悦和成就感。本节课的教学过程主要采用“复习基础——导学探究——讨论归纳——中考解答——练习反馈——评价反思”的复习模式，在每个环节都特别注重学生的参与和主动性的发挥，力求实现“和谐高效”课堂教学效果。本节课按照知识的内在结构，分为三部分—— 第一部分重点训练“两律、三线、三角”通过三个光路图让学生既复习了基础知识，又学会了把基础知识灵活运用到综合类作图当中，通过学生的自我讨论，学生及时发现了问题并解决了问题，通过师生共同总结规律，落实了方法，达到了很好的效果。第二部分是本节课的难点和易错点，学生存在不少不会做，没有思路，无处下手的情况，或者想当然，导致没有根据的错误，通过平面镜成像的特点归纳以及平面镜成像原理的记忆理解与应用，使学生明确了此类题的解决方法，并且及时记下来，及时掌握落实。通过生生讨论，师生归纳总结，突破了这一难点。第三部分凸透镜的成像问题，通过三线含义，透镜对光线的作用，使学生明确掌握了此类题的步骤方法，总体来说这三部分即是复习基础知识，又是训练作图，达到了复习基础与基础灵活运用“一箭双雕”的目的。通过中

《光学》教案

教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法 2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法 3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理 4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第一次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。第一章光的干涉

1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法 2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法 3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理 4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第二次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。第一章光的干涉教学基本要求：

2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法 3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理 4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第三次课形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。第一章光的干涉教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法

第四次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。第一章光的干涉教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法

第五次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。第一章光的干涉教学基本要求： 1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法 2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法

中考物理-光学作图题专题训练(一)教案

中考物理-光学作图题专题训练(一)教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

光学作图专题训练（一）目标确定的依据 1.课程标准相关要求（1）通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。（2）通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 2.教材分析本节内容是光学的基础，也是光学作图的基本工具，内容比较多、比较琐碎。 3.中招考点光的反射定律、光的折射现象及其特点、平面镜成像的特点及应用。 4.学情分析学生容易把基本的知识点混淆，应用是会出现多种错误；另外由于不细心，往往虚线和实线不分，光线箭头忘标。复习目标 1、利用光的反射定律来完成对平面镜成像特点的解释。 2、平面镜成像特点的应用。 3、知道光的折射规律。 4、能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。评价任务 1、利用光的反射定律作图来解释平面镜成像特点。 2、能解释平面镜成像实例。 3、利用光的折射定律来作图。 4、利用光的折射规律作图来解释生活和自然界中的一些现象。教学过程

2、平面镜成像特点的应用。 3、如图所示，试画出光源S发出的一条光线经平面镜反射后通过 A点的光路图。三、平面镜成像特点作图 1、物、像、镜面、连线（四项中知二求一） 1)已知物、镜面 2)已知像、镜面置。 2、平面镜成像特点：像与物对称，成 A′ B B'B' B A A

2、根据平面镜成像特点，在图乙中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。 3、按照题目的要求作图： (1) 如图甲所示，S是一个发光点，S’是它在平面镜中成的像，SA 是S发出的一束光。请在图甲中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线．1、平面镜成像特点：平面镜成虚像，像与物等大、对称。 2、根据像与物对称确定复

SYNOPSYS 光学设计软件课程第16课：实用的相机镜头

第16课：实用的相机镜头在第15课中设计的镜头非常好，但它有点太长。实际上希望它更短，同时希望非常高的分辨率。以下是本课的目标： 1.焦距90毫米 2.半视场角20度 3.半孔径25.4毫米 4.透镜元件长度约100毫米 5.后焦距50毫米或更大在本课程中，将让DSEARCH找到一个起点。在命令窗口中键入MDS，打开设计搜索菜单，如下所示。输入箭头所示的数据，然后单击“确定”。看到结果时，可以稍后修改此输入。假设镜头需要七个透镜元件。程序会要求您输入文件名，因此请键入LENS_7等名称。这将打开一个编辑器窗口，其中包含运行该程序所需的输入。 CORE 14 TIME DSEARCH 1 QUIET SYSTEM ID DSEARCH SAMPLE OBB 0 20 12.7 WAVL 0.6563 0.5876 0.4861 UNITS MM END GOALS ELEMENTS 7 FNUM 3.54 BACK 0 0 TOTL 100 0.1 STOP MIDDLE STOP FREE RSTART 400 THSTART 5 ASTART 12 RT 0.5 FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0 FWT 5.0 3.0 3.0 NPASS 40 ! this gives the number of passes in the final MACro ANNEAL 200 20 Q COLORS 3 SNAPSHOT 10 QUICK 30 30 ! this option runs much faster END SPECIAL PANT END SPECIAL AANT LLL 50 .1 1 A BACK END GO TIME

中考物理专题《光学》教案《光现象透镜及其应用》

《光现象》复习教学案(2课时) 蒋中初三备课组一. 教学目标： 1、了解光的色散 2、知道光的三原色和颜料的三原色 3、知道红外线和紫外线以及它们的主要特征和应用 4、知道光的直线传播的条件并能用直线传播的原理解释一些现象 5、知道平面镜成像原理及其应用 6、掌握光的反射定律及了解其应用二、知识回顾 1、叫做光源。光源分为和。 2、白色光不是单纯的光，它是由七种不同的色光组成，当太阳光通过三棱镜后，会分解成七色光的现象叫。首先用实验研究光的色散现象的是英国物理学家。 3、光的三原色是指。颜料的三原色是指。 4、有色的透明物体只能透过的色光，即透明物体的颜色是由色光决定的。有色的不透明物体只能反射的色光，不透明物体的颜色是由它色光决定 5、光具有的能量叫。太阳的热主要是以的形式传送到地球上来的。 6、红外线能使被照射的物体发热，因此它具有效应；紫外线最显著的性质是它能。 7、光在传播的过程中，如果遇到不透明的物体，在物体的后面不能到达的区域便产生了影子，这说明光是。 8、平面镜的成像特点是：①平面镜所成的像不能呈现在白纸上，是像。②像的大小与物体的大小。③像与物的连线与镜面④像到镜的距离与物到镜的距离。⑤像与物以镜面的。 9、在“研究平面镜成像的特点”实验中，在桌面竖立一块玻璃作为平面镜。实验时，要使镜后的物体与镜前物体成的像重合，这是为了，从而发现的特点；如果用尺量出物、像到平面镜的距离则发现的规律；如果用笔画出物、像对应点的连线，则发现物、像对应点的连线与镜面；平面镜成的是像。

10、光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射，我们能看见本身不发光的物体、平面镜成像都与有关。 11、光的反射定律是：_________________________________________________. 12、一束平行光射到平面镜上，反射光仍是平行的，这种反射叫做反射；一束平行光射到凹凸不平的表面上，反射光射向各个不同的方向，这种反射叫做反射。镜面反射和漫反射遵循光的反射定律。我们在各个不同的方向看见被照亮的物体，正是借助于反射。三、典型例题【例题1】一位演员在舞台上，她的上身服装是白色的，而下身裙装是红色的，当舞台灯光师打开绿色追光灯照射她时，你看到舞台上这位演员的服装是何种颜色？【例题2】不能用光的直线传播来解释的物理现象是：（） A．“一叶障目，不见泰山” B．太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲 C．检查一块木头是否直，可闭上一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的长度方向看过去D．日食、月食的形成【例题3】如图1所示，光线与镜面成300角投射到镜面上，反射角与入射角夹角为多大？若把镜面旋转10o，入射光线不变，这时反射光线与入射光线的夹角又为多大？【例题4】小红同学在做“观察平面镜成像”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点Array燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。在此实验中：（1）直尺的作用是便于比较像与物的关系；（2）两段相同的蜡烛是为了比较物与像的关系；（3）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能”）。 (4)张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像。请你帮她想个办法看清跳棋的像：。

光学作图题

光学作图题 1、作出下列各图的入射光线（或反射光线、镜面、折射光线）并标出入射角、反射角或折射角。 2、根据平面镜成像特点画出镜中的像（或镜前的物体） 3、(1) 利用光的反射定律作出点 (2)有一束光通过A 点射到镜面，反射后过光源S 的成像光路图 B 点，请画出入射光线和反射光线 4、画出物体经过小孔后在光屏上成的像，是______(填“倒立”“正立”)的_______(填“虚像”、“实像”)_______像 5、如图所示。AB 为一不透明的挡光板，CD 为一日光灯管，EF 为光屏，请作图找出光屏上没有照亮的区域。空气玻璃水空气空气水 S C A ’ B ’ S A B

6、如图，平面镜MN 上方有一发光点，试用作图回答下列问题： ①人眼在什么范围里可以看到整个A 在镜中的像？ ②要使人眼在E 点看不到镜中的像，至少应把平面镜的哪一部分遮住。 7、如图是宇航员在月球上放置的一种称为“角反射器”的光学装置，目的是为了精确测量月球与地球间的距离．该装置由两块连在一起的互相垂直的平面镜S 1、是组成，从地面发出的激光沿a 、b 方向入射到S 2上．试在图中画出经S 1、S 2反射后的光线． 8、如图是束光在空气与某种透明物质界面上发生反射和折射现象，图中为分界面；界面的边是空气；∠ 为入射角；∠ 为反射角；∠ 为折射角。 9、如上图所示，S ’为点光源S 在平面镜MN 中的像，SA 为光源S 发出的一条光线，请画出平面镜MN ，并完成光线SA 的光路。 10、图中的两条光线是由同一点光源S 发出经平面镜反射后形成的，请完成光路图并确定光源S 的位置。 11、通过作图作出潜水侦察兵在水底下看到岸上目标A 的像的大致位置。 12、发光点S 发出一束光投射到水面上，其中一条光线反射后经过A 点，请作出入射光线、反射光线和大致的折射光线 13、画出下列各图中光线经过玻璃砖的光路 A S B A C D E F G 6 5 O 24 1 3

光学系统设计zemax初级教程

光学系统设计（Zemax初学手册）内容纲目: 前言习作一：单镜片(Singlet) 习作二：双镜片习作三：牛顿望远镜习作四：Schmidt-Cassegrain和aspheric corrector 习作五：multi-configuration laser beam expander 习作六：fold mirrors和coordinate breaks 习作七：使用Extra Date Editor, Optimization with Binary Surfaces 前言整个中华卫星二号「红色精灵」科学酬载计划，其量测仪器基本上是个光学仪器。所以光学系统的分析乃至于设计和测试是整个酬载发展重要一环。这份初学手册提供初学者使用软件作光学系统设计练习，整个需要Zemax光学系统设计软件。它基本上是Zemax使用手册中tutorial的中文翻译，由蔡长青同学完成，并在Zemax E. E. 7.0上测试过。由于蔡长青同学不在参和「红色精灵」计划，所以改由黄晓龙同学接手进行校稿和独立检验，整个内容已在Zemax E. E. 8.0版上测试过。我们希望藉此初学手册（共有七个习作）和后续更多的习作和文件，使团队成员对光学系统设计有进一步的掌握。（陈志隆注） (回内容纲目) 习作一：单镜片(Singlet)

你将学到：启用Zemax，如何键入wavelength，lens data，产生ray fan，OPD，spot diagrams，定义thickness solve以及variables，执行简单光学设计最佳化。设想你要设计一个F/4单镜片在光轴上使用，其focal length 为100mm，在可见光谱下，用BK7镜片来作。首先叫出ZEMAX的lens data editor(LDE)，什么是LDE呢？它是你要的工作场所，譬如你决定要用何种镜片，几个镜片，镜片的radius，thickness，大小，位置……等。然后选取你要的光，在主选单system下，圈出wavelengths，依喜好键入你要的波长，同时可选用不同的波长等。现在在第一列键入0.486，以microns为单位，此为氢原子的F-line 光谱。在第二、三列键入0.587及0.656，然后在primary wavelength上点在0.486的位置，primary wavelength主要是用来计算光学系统在近轴光学近似(paraxial optics，即 first-order optics)下的几个主要参数，如focal length，magnification，pupil sizes 等。再来我们要决定透镜的孔径有多大。既然指定要F/4的透镜，所谓的F/#是什么呢？F/#就是光由无限远入射所形成的effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture就是100/4=25(mm)。于是从system menu上选general data，在aper value上键入25，而aperture type被default为Entrance Pupil diameter。也就是说，entrance pupil的大小就是aperture的大小。回到LDE，可以看到3个不同的surface，依序为OBJ，STO及IMA。OBJ就是发光物，即光源，STO即aperture stop的意思，STO不一定就是光照过来所遇到的第一个透镜，你在设计一组光学系统时，STO可选在任一透镜上，通常第一面镜就是STO，若不是如此，则可在STO这一栏上按鼠标，可前后加入你要的镜片，于是STO就不是落在第一个透镜上了。而IMA 就是imagine plane，即成像平面。回到我们的singlet，我们需要4个面 (surface)，于是在STO栏上，选取insert cifter，就在STO后面再插入一个镜片，编号为2，通常OBJ为0，STO为1，而IMA为3。再来如何输入镜片的材质为BK7。在STO列中的glass栏上，直接打上BK7即可。又孔径的大小为25mm，则第一面镜合理的thickness为4，也是直接键入。再来决定第1及第2面镜的曲率半径，在此分别选为100及-100，凡是圆心在镜面之右边为正值，反之为负值。而再令第2面镜的thickness为100。现在你的输入数据已大致完毕。你怎么检验你的设计是否达到要求呢？选analysis中的fans，其中的Ray Aberration，将会把transverse的ray aberration对pupil coordinate 作图。其中ray aberration是以chief ray为参考点计算的。纵轴为EY的，即是在Y方个的aberration，称作tangential或者YZ plane。同理X方向的aberration称为XZ plane 或sagittal。 Zemax主要的目的，就是帮我们矫正defocus，用solves就可以解决这些问题。solves 是一些函数，它的输入变量为curvatures，thickness，glasses，semi-diameters，conics，以及相关的parameters等。parameters是用来描述或补足输入变量solves的型式。如curvature的型式有chief ray angle，pick up，Marginal ray normal，chief ray normal，Aplanatic，Element power，concentric with surface等。而描述chief ray angle solves

课时教案-光学实验

光学实验教案实验一　分光计的调节【实验目的】了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；【仪器和用具】分光计，三棱镜。【实验原理】分光计是一种能精确测量上述角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，方能获得较高精度的测量结果。图26-3是JJY型分光计的结构图，它主要由自准直望远镜、平行光管、载物台和读数装置组成。现分别介绍如下：

图26-3 JJY型分光计结构图缝装置；2.狭缝装置锁紧螺丝；3.平行光管；4.止动架（二）；5.载调节螺丝（共3只）；7.载物台和游标盘间锁紧螺丝；8.望远镜螺丝；10.阿贝式自准目镜；11.目镜调焦手轮；12.望远镜光轴倾 13.望远镜光轴左右偏斜度调节螺丝；14.望远镜微动螺丝；15.望盘间锁紧螺丝；16.望远镜止动螺丝（另侧）；17.止动架（一）；18.底座；刻度盘；21.游标盘；22.游标盘微动螺丝；23.游标盘止动螺丝轴左右偏斜度调节螺丝；25.平行光管光轴倾斜调节螺丝；26. 螺丝）自准直望远镜。所示，它由目镜、全反射棱镜、叉丝分划板和物镜等组

成。目镜、全反射镜和叉丝分划板以及物镜分别装在可以前后移动的３个套筒中。分划板上刻有双十字叉丝和透光小“十”字刻线，即十字窗口，它和调节用叉丝相对于测量用叉丝对称。图26-5中画出了视场中看到的分划板像。照明灯泡发出的光经棱镜反射后，由十字窗口射出，以便进行自准调节。（2）平行光管。平行光管的作用是产生平行光，如图26-3中3所示，它的右端装有消色差的复合物镜，另一端是套筒，套筒末端有一宽度可调的狭缝装置。前后移动套筒可改变狭缝和物镜之间的距离。当狭缝位于物镜的焦平面时，从狭缝入射的光束经物镜后成为平行光束。整个平行光管与分光计的底座连接在一起，是不能转动的。（3）载物平台。载物台是用来放置平面镜、棱镜、光栅等光学元件的。它下面有三个调节螺丝，用来调节载物台的倾斜，使载物台上的元件达到测量状态的要求。载物台和游标盘一起可绕仪器轴旋转。载物台还可沿轴向升降，以适应不同高度的待测元件。（4）读数装置。读数装置有内外两层盘，外盘为刻度盘（简称度盘），它通过螺丝15锁紧后，可和望远镜相连，并能随望远镜一起绕轴转动。度盘

光学教案

6.1 光的吸收和散射教案

主讲：朱辉单位：物电学院 2010-12-08

掌握光在传播中与物质的相互作用之一——能量变化（吸收和散射）。掌握朗伯定律。掌握吸收光谱及其应用。能够利用瑞利散射理论解释朝阳、蓝天现象。能够利用米氏散射理论解释白云和雾的现象。了解散射光的偏振性。培养学生利用光的吸收和散射原理解释自然现象的能力。提高学生对环境保护的认识。【教学内容】朗伯定律。一般吸收和选择吸收。吸收光谱及其应用。光的散射定义。瑞利散射和米氏散射。蓝天、朝阳和白云现象。【教学重点】朗伯定律、吸收光谱。用散射理论解释自然界中的光学现象。【教学难点】吸收光谱。电偶极辐射理论。散射和漫射、反射和衍射的区别。散射光的偏振性。

45分钟【预习要求】观察自然界中的吸收和散射现象。【教学方法】实验演示法、讲授法、谈话法等。【实验演示】通过实验演示光的吸收和散射现象通过PPT显示光的吸收和吸收光谱的动画或图片。【教学手段】采用多媒体教学。【参考书目和参考文献】 1. 赵凯华.新概念物理教程光学.北京:高等教育出版社,2004.11. 2. 钟锡华.现代光学基础.北京：北京大学出版社，200 3.8. 3. 赵凯华,钟锡华.光学.北京:北京大学出版社,198 4. 4. 母国光,战元龄.光学.北京:人民教育出版社,1979. 5. 郭光灿等.光学.北京:高等教育出版社,1997. 6. 张志军, 熊维巧. 原子吸收分光光度法测定微量铬[J]. 化学工程师 , 2000,(03) 7. 孙立民, 郭丽娟. 氢化物原子吸收分光光度法测定水中的汞[J]. 吉林水利 , 2002,(06) 8. 伯广宇等. 探测大气温度和气溶胶的瑞利-拉曼-米氏散射激光雷达[J].光学学报,2010（01）. 【作业】 Page291 6.2