《光学》课程学习指导3

合集下载

师范认证背景下的光学课程思政推进策略与实践

师范认证背景下的光学课程思政推进策略与实践

师范认证背景下的光学课程思政推进策略与实践随着时代的进步和社会的发展,教育的内容也在不断更新和调整。

在师范认证的背景下,光学课程的思政推进显得尤为重要。

光学作为一门重要的基础学科,不仅仅是为了学生的专业知识学习,更重要的是要融入思想政治教育的内容。

本文将从推进策略与实践的角度来探讨光学课程思政推进的重要性,并提出相应的解决策略。

一、光学课程思政推进的重要性1.提升学生思想品德素质光学课程作为一门专业性较强的学科,同时也是学生进行科学研究和实践的基础。

在课程教学中,融入思政教育内容能够提升学生综合素质,增强学生的责任感和使命感,引导学生健康成长。

2.培养学生的创新意识光学课程在培养学生严谨的科学态度和独立思考能力的同时,也需要注重培养学生的创新意识。

思政教育内容的融入,能够激发学生的创新潜能,引导他们勇于思考和实践,培养学生的创新精神。

3.融合科技与文化光学作为一门应用广泛的学科,其教学内容涉及到科技和文化的融合。

在教学过程中,融入思政教育能够引导学生注重学科的文化内涵,培养学生的爱国主义和国际视野。

二、光学课程思政推进的策略1.优化教学内容在光学课程的教学内容中,应该融入思政教育的内容,引导学生关注国家发展和科学进步的重要性。

同时,也要强调光学领域的优秀科学家及其精神品质,激发学生的学习兴趣和责任感。

2.强化实践教学光学课程的思政推进需要强化实践教学环节,让学生更加深入地了解知识的应用与发展。

通过实践教学,学生能够深刻体会光学在现实生活中的作用,同时也能够感受到光学科技与国家发展的关系。

3.导师指导光学课程的思政推进也需要导师的指导与支持。

导师作为学生的思想政治教育者,应该关注学生的学业发展和个人成长,引导学生树立正确的世界观和人生观。

三、光学课程思政推进的实践1.在课程设计中融入思政教育光学课程的思政推进需要在课程设计中融入思政教育的内容,提出有关科技和教育的思想问题,并引导学生进行深入的讨论和思考。

2021新青岛版科学六三制五年级上册自主学习指导课程全册全套答案

2021新青岛版科学六三制五年级上册自主学习指导课程全册全套答案

2021新青岛版科学六三制五年级上册自主学习指导课程全册全套答案第一单元光1.认识光一、我的收获1.我会填(1)光源(2)直线(3)照明、取暖、发电,危害(4)能,不能(5)玻璃2.小法官(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√2.光的反射一、我的收获1.我会填(1)反射发生改变空气中反射光(2)两(3)看到物体2.生活中的科学(参考)脑后头发反射的光传到手拿的平面镜上,再通过平面镜反射到人前面的平面镜上,光线再次通过平面镜反射到我们的眼睛。

3.潜望镜的秘密一、我的收获1.我会填(1)水面地面光学(2)光的传播路线(3)两相对平行(4)452.生活中的科学(1)4.彩虹的秘密一、我的收获1.我会填(1)光红橙黄绿蓝靛紫(2)小水滴三棱镜彩虹小水滴(3)深蓝(4)空中的小水滴有受热蒸发了2.小法官(1)×(2)×3.生活中的科学(参考)(1)所有的彩虹都是完整的圆形,只是因为它们被地面或地平线挡一部分。

在雨天或雾天,飞机乘客和飞行员偶尔会看到完整的圆形彩虹。

(2)雨后,空中悬浮着很多小水滴,它们会像三棱镜一样将阳光分散成不同颜色的光,形成彩虹。

单元活动一、我的收获1.我会填(1)光源不是不能发光(2)在一条直线上直线(3)反射光线(4)人的眼睛(5)潜望镜(6)三棱镜红橙黄绿蓝靛紫(7)两两2.小法官(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×3.我会选(1)②(2)①②(3)①③(4)②(5)①(6)①(7)②(8)③二、生活中的科学(参考)1.潜水艇侦察、市政排水管道内部检测、隧道涵洞内部检测、槽罐车内部检测等。

2.温度升高,亮度提高。

3.如影子的形成;黑暗中手电筒发出的光;射击活动中利用了三点一线;太阳光穿过树叶间隙在地面上出现无数个小圆点等。

4.太阳出来了,悬浮在空气中的小水滴蒸发了。

第二单元5.雾和云一、我的收获1.填一填(1)类比推理(2)冷小水滴雾云2.生活中的科学(1)答:当天气晴朗时,空气中会有大量的水蒸气,太阳下山后地面温度不断降低,低空中的水蒸气遇冷就会凝结成小水滴,它们聚集在一起就形成了雾。

八年级物理上册第四章第1节光的直线传播教案(新版)新人教版

八年级物理上册第四章第1节光的直线传播教案(新版)新人教版
(3)实物道具:使用实物道具,如透镜、镜子等,进行现场演示,让学生亲手操作,增强学生的实践体验,提高学生的实践操作能力。
(4)在线资源:引导学生利用在线资源,如科普文章、视频等,进行自主学习,拓宽知识面,培养学生的信息素养。
教学过程设计
1.导入新课(5分钟)
目标:引起学生对光的直线传播的兴趣,激发其探索欲望。
(5)参加科学讲座:学生可以积极参加学校或社区组织的科学讲座,听取专家对光学知识的讲解,拓宽视野。
(6)开展科学项目:学生可以组队开展科学项目,如研究光的传播速度、设计光学仪器等,提高自己的实践能力和团队合作能力。
作业布置与反馈
1.作业布置:
(1)基础练习:要求学生完成教材上的相关习题,包括选择题、填空题、计算题等,以巩固光的直线传播的基本概念和原理。
(3)实验法:进行光学实验,如激光准直、影子的形成等,让学生直观地感受光的传播特性,提高学生的实践操作能力。
2.教学手段:
(1)多媒体设备:利用多媒体课件展示光的现象和实验过程,以图文并茂的形式,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
(2)教学软件:运用物理模拟软件,如光学模拟软件,让学生更直观地观察光的传播路径和规律,帮助学生理解抽象概念。
核心素养目标分析
本节课旨在培养学生的核心素养,主要包括科学探究能力、逻辑思维能力、创新思维能力和实践操作能力。
1.科学探究能力:通过观察和分析日常生活中的光现象,引导学生提出问题,运用科学方法进行探究,从而理解光的直线传播原理。
2.逻辑思维能力:在探究光的传播规律过程中,培养学生分析问题、解决问题的能力,使学生能够运用所学知识解释生活中的光现象。
八年级物理上册第四章第1节光的直线传播教案(新版)新人教版
学校

人教版八年级上册第四章光现象第1节光的直线传播教学设计

人教版八年级上册第四章光现象第1节光的直线传播教学设计
3.光学仪器介绍:向学生介绍激光笔、光屏等基本光学仪器,并演示其使用方法,为后续实验课做好准备。
(三)学生小组讨论
1.分组:将学生分成若干小组,每组4-6人,确保每个学生都能参与到讨论中来。
2.讨论主题:光的直线传播现象及其应用,如影子、日食、月食等。
3.讨论过程:小组成员相互交流,分享各自对光的传播现象的理解和观察,总结出光的直线传播的特点和应用。
(五)总结归纳
1.教师引导学生回顾本节课所学内容,总结光的直线传播原理及其应用。
2.学生分享学习心得,交流在讨论、练习过程中的收获和体会。
3.教师强调光学知识在生活中的重要性,激发学生对光学研究的兴趣,为后续课程的学习奠定基础。
五、作业布置
为了巩固学生对光的直线传播原理的理解和应用,以及提高学生的实验操作能力和科学探究能力,特布置以下作业:
1.利用生动形象的语言和案例,帮助学生建立起光的直线传播的概念,引导学生从生活实际中发现光现象。
2.通过分组讨论、实验探究等活动,培养学生的合作意识和实验操作能力,提高学生运用光学知识解决实际问题的能力。
3.注重启发式教学,引导学生从现象中提炼出规律,使学生能够更好地理解和掌握光学知识。
4.关注学生的个体差异,针对不同学生的学习需求,给予个性化的指导和帮助,使每个学生都能在原有基础上得到提高。
人教版八年级上册第四章光现象第1节光的直线传播教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.让学生了解和掌握光的基本性质,理解光的直线传播原理,能够运用这一原理解释日常生活中的现象。
2.培养学生运用光学知识解决实际问题的能力,例如:影子的形成、日食和月食现象等。
3.学会使用基本的光学仪器,如激光笔、光屏等,进行光的传播实验,并能够正确记录实验结果。

光学课程学习指导

光学课程学习指导

《光学》课程学习指导第二篇 波动光学基本知识在经典物理的范畴内,光是电磁波的一种,其传播规律遵循麦克斯韦方程组。

由于光也是波,所以描述波的一些基本理论和方法可以用来研究光波,其存在干涉和衍射等现象;但光波及一般的机械波还是有很大的不同,首先其传播不需要任何媒质(虽然光波和媒质存在相互作用),其次光波其传播的量是电矢量和磁矢量,是矢量波(在光波中,由于引起人的视觉效果的主要是电矢量,所以,在光学中,一般只分析电矢量,而且将其近似看成是标量波来处理)。

1、 平面波、球面波、定态波的概念平面波、球面波是依据其波面(等位相面)的形状来划分的。

定态波:(1)空间各点的扰动是同频率的简谐振荡(频率及位相相同);(2)波场中各点扰动的振幅不随时间变化,在空间形成一个稳定的振幅分布。

定态平面波:(1)振幅A(P)是常数,它及场点坐标无关;(2)位相)(p ϕ是直角坐标的线性函数,nz my lx p ++=)(ϕ(其中n m l ,,是常数,是波矢在空间三个直角坐标轴上的分量)。

定态球面波:(1)振幅A(P)反比于场点到源点的距离,r a p A /)(=; (2)位相)(p ϕ的分布形式为00)(ϕϕϕ+=+•=kr p ,其中k 为波矢,为波场P 点相对于源点的位置矢径,0ϕ-为初位相(用正位相表示位相的落后)。

2、复振幅、(相对)强度 复振幅的定义:)](exp[)](exp[)(~0P i A i A P U ϕϕ=+•=, 其中)(P ϕ为P 点的位相; 共轭波的复振幅:)](exp[)](exp[)(~0P i A i A P U ϕϕ-=+•-=平面波的复振幅:)](exp[)(~0ϕ+++=z k y k x k i A P U z y x ; 球面波的复振幅:)](exp[)(~0ϕ+=kr i r a P U ; (相对)强度:2)]([)(~)(~)(P A P U P U P I =•=*。

2023年人教版八年级上册物理《透镜》教案

2023年人教版八年级上册物理《透镜》教案

2023年人教版八年级上册物理《透镜》教案2023年人教版八年级上册物理《透镜》教案1教学目标知识与技能1.能正确区分凸透镜和凹透镜;2.能在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距;3.能说出凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用;4.能正确解释会聚、发散。

过程与方法1.学习用太阳光测凸透镜的焦距的方法,体会凸透镜对光的会聚作用;2.通过观察凸透镜和凹透镜的实物,得出两种透镜形状的不同特点。

情感态度与价值观1.培养学生爱护光学仪器的好习惯;2.培养学生在课堂上积极参与的主人翁意识;3.通过师生双边教学活动,培养学生学习物理的兴趣、保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐。

教学重难点教学重点:凸透镜和凹透镜对光线的作用;测量凸透镜的焦距的方法。

教学难点:理解会聚、发散。

教学工具凸、凹透镜、演示用光学器件组一套、老花眼镜、近视眼镜教学过程一、引入课题展示透镜,今天我们要学习的`是与透镜有关的内容,老师现在手里拿的是透镜,透镜一般是玻璃或树脂制成的、透明的镜子,我们学习的透镜至少有一面是球面,或者两面都是球面。

球面透镜只是透镜中的一种,例如散光眼眼镜的镜片就是柱面镜。

光透过透镜发生了折射,折射光线有什么规律没有?今天让我们一起来研究透镜。

二、新课讲授(一)透镜的种类[活动1]下面大家垫面巾纸用手摸一摸桌子上老师给的两个透镜,它们在结构上有什么特点呢?引导学生小结归纳刚才的交流,得出透镜分两种:一种是中间厚,边缘薄,叫凸透镜;一种是中间薄,边缘厚,叫凹透镜。

指导学生把凸透镜凹透镜的定义在教材上画出来。

结合凸透镜、凹透镜实物,指出哪是透镜的中间,哪是透镜的边缘,强调区分凸透镜和凹透镜的关键就是比较透镜的中间和边缘的薄厚。

指导学生练习区分凸透镜、凹透镜:见导学案。

(二)主光轴和光心[活动2 ]阅读教材,理解主光轴、光心。

什么是光心?光心在哪?强调光心在透镜上。

两个表面对称的透镜的光心就在透镜的正中心。

初中光学项目化课程设计

初中光学项目化课程设计一、教学目标通过本项目化课程,学生将掌握光学的基本概念、原理和实验技能,能够运用光学知识解释日常生活中的现象,培养科学探究精神和团队合作能力。

具体目标如下:1.知识目标:•了解光的传播、反射、折射和衍射等基本现象。

•掌握光的干涉、偏振和量子等高级内容。

•学习光学仪器的基本原理和应用。

2.技能目标:•能够运用光学原理解决实际问题。

•学会使用光学仪器进行实验操作。

•具备基本的科学实验报告撰写能力。

3.情感态度价值观目标:•培养对科学的兴趣和好奇心,树立科学的世界观。

•学会团队合作,培养沟通能力和协作精神。

•增强环保意识,关注光学技术在可持续发展中的应用。

二、教学内容本项目化课程的教学内容主要包括光学的基本概念、原理和实验技能。

具体安排如下:1.光的传播、反射和折射:介绍光的传播方式,反射定律和折射定律,以及凸透镜和凹透镜的光学性质。

2.光的干涉和偏振:讲解光的干涉现象,双缝干涉和单缝衍射,以及光的偏振原理。

3.光的衍射和光谱:探讨光的衍射现象,各种衍射光栅的工作原理,以及光谱的分类和应用。

4.光学仪器和实验技能:学习常见光学仪器的构造和原理,如显微镜、望远镜、光谱仪等,并进行相关实验操作。

5.光学在现代科技中的应用:介绍光学技术在光纤通信、激光技术、光学镜头等领域的应用。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本项目化课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:通过教师的讲解,系统地传授光学基本概念和原理。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和疑问,促进互动交流。

3.案例分析法:通过分析实际案例,引导学生运用光学知识解决实际问题。

4.实验法:安排一系列光学实验,让学生动手操作,培养实验技能和科学探究精神。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,本项目化课程将采用以下教学资源:1.教材:《光学教程》或《光学基础》等正规出版的教材。

3.4光的折射规律教学设计-2024-2025学年沪粤版(2024)物理八年级上册

介绍与光的折射规律相关的拓展知识,如光的全反射现象、光纤通信原理等,拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态,培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华:
结合光的折射规律内容,引导学生思考学科与生活的联系,培养学生的社会责任感。
鼓励学生分享学习心得和体会,增进师生之间的情感交流。
(六)课堂小结(预计用时:2分钟)
教学评价与反馈
2. 小组讨论成果展示:评估学生在小组讨论中的合作精神、沟通能力和对光的折射规律的理解程度。
3. 随堂测试:通过随堂测试,检查学生对光的折射规律知识的掌握情况,评估学生的学习效果。
4. 实验操作:观察学生在实验操作中的动手能力、实验技巧和对光的折射规律的理解程度。
5. 教师评价与反馈:针对学生的课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试和实验操作,给予及时的评价和反馈,鼓励学生积极学习,纠正错误,提高学习效果。
- 小组讨论区:布置桌椅,便于学生分组讨论和交流。在墙上张贴与本节课相关的知识点,引导学生随时查阅。
5. 课堂互动工具:
- 准备白板、白板笔,用于记录学生的观点和解答问题。
- 准备答题器或卡片,用于课堂提问和互动,提高学生的参与度。
6. 课后学习资源:
- 提供课后学习资料,如习题库、科普文章等,方便学生自主学习和巩固知识。
教师备课:
深入研究沪粤版(2024)物理八年级上册教材,明确教学目标和重点难点。
准备教学用具和多媒体资源,确保教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节,如小组讨论、实验操作等,提高学生学习光的折射规律的积极性。
(二)课堂导入(预计用时:3分钟)
激发兴趣:
提出问题或设置悬念,如“光在介质之间传播时会发生什么现象?”,引发学生的好奇心和求知欲,引导学生进入学习状态。

光学课程设计单缝衍射

光学课程设计单缝衍射一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握单缝衍射现象的基本原理,学会运用衍射公式进行计算,并能够观察和分析实际衍射现象。

知识目标包括:了解单缝衍射的定义、原理和特点;掌握单缝衍射公式的运用;理解衍射现象在现实生活中的应用。

技能目标包括:能够运用单缝衍射公式进行简单计算;能够使用显微镜等仪器观察和分析衍射现象。

情感态度价值观目标包括:培养学生的观察力、实验能力和科学思维,激发学生对光学现象的兴趣和好奇心。

二、教学内容本章节的教学内容主要包括单缝衍射现象的原理、衍射公式的运用和实际衍射现象的分析。

教学大纲如下:1.引言:介绍单缝衍射现象的发现和重要性。

2.原理部分:讲解单缝衍射的原理,引导学生理解衍射现象。

3.公式部分:教授单缝衍射公式的推导和运用方法。

4.实验部分:指导学生进行单缝衍射实验,观察和分析衍射现象。

5.应用部分:探讨衍射现象在现实生活中的应用。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法。

包括:1.讲授法:讲解单缝衍射的原理和公式。

2.讨论法:引导学生进行思考和讨论,加深对衍射现象的理解。

3.实验法:学生进行单缝衍射实验,观察和分析衍射现象。

4.案例分析法:通过现实生活中的实例,让学生了解衍射现象的应用。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供相关的光学教材,包括理论知识、实验指导和应用案例。

2.参考书:提供光学领域的参考书籍,供学生深入学习和研究。

3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,帮助学生更直观地理解单缝衍射现象。

4.实验设备:准备显微镜、单缝衍射实验器材等,让学生能够亲自动手进行实验观察。

五、教学评估本章节的评估方式将采用多元化的形式,以全面客观地评估学生的学习成果。

评估方式包括:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和理解程度。

2.作业:布置相关的习题和实验报告,评估学生对单缝衍射知识的掌握和应用能力。

人教版八年级上册物理《透镜》教案

人教版八年级上册物理《透镜》教案人教版八年级上册物理《透镜》教案1 一、教材分析^p1.教材的地位和作用《透镜》是在前面学完了《光的折射》后,要求学生进一步的学习透镜的根本知识,为后面学习透镜成像规律,透镜在日常生活中的应用奠定根底,可以说起到了承前启后的作用。

这节课主要是让学生理解主光轴、光心、焦点、焦距,两种透镜及对光的作用。

通过学生动手实验探究,学生会养成良好的实验探究习惯,学会方法,增强学习兴趣。

2.教学目的根据新课程标准的要求和教材的详细内容,结合学生实际,我制定了以下教学目的:知识与技能:理解什么是凸透镜、什么是凹透镜;理解透镜的主光轴、光心、焦点、焦距;理解凸透镜和凹透镜对光的作用。

方法与过程:通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图,得出两种透镜的两种不同构造,培养学生通过观察时抓住事物本质特征,通过观察可以识别不同事物的不同特点的才能.通过实验培养学生研究、探究新问题的才能.情感、态度与价值观:通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生进展色彩美和线条美的教育.通过老师、学生的双边教学活动,培养学生学习物理的兴趣,能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美妙与和谐.3.重点难点重点:探究凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用。

难点:指导学生对实验进展仔细观察、分析^p ,最后通过概括得出结论.二、学情分析^p八年级学生正处于发育、成长阶段,他们思维活泼,求知欲旺盛,具有强烈的操作兴趣,处于从形象思维向抽象思维过渡的时期。

学生在上一章学过《光的折射》根底上,已经对光的折射规律有了深化的理解,对于生活中很多光学仪器中用到的透镜的学习应该是水到渠成的一件事。

但是他们刚接触物理,对科学探究的根本环节掌握欠缺,他们的抽象逻辑思维还需要直接经历的支持。

因此应以学生身边事物和现象引入知识,理论联络实际,加强直观教学,逐步让学生理解和应用科学知识。

三、教法与学法根据物理课程标准的要求,结合本节课的实际情况,改变过分强调知识传授的倾向,让学生经历科学探究过程,在探究过程中学习科学研究方法,培养学生的科学态度、探究精神、理论才能及创新意识。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《光学》课程学习指导第三篇 光的偏振和晶体光学基本知识 0综述:偏振特性是横波所特有的,理论和实验都证明光波具有偏振特性,是横波;根据其偏振可以将光分为自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光(根据振动矢量端点的轨迹来定义);其偏振的程度可以用偏振度来描述:极小极大极小极大I I I I P +-=。

光到达不同的媒质分界时,会产生反射和折射现象,入射光、反射光、折射光的电矢量都可以看做两个相互垂直的振动分量(s 、p )组成的,它们之间的关系(大小和方向或位相)由菲涅耳公式给出;一般来说反射光和折射光都是部分偏振光,只有在一定的条件(入射角为布儒斯特角)下,反射光才是100%的线偏振光。

晶体存在双折射现象,一般来说,一束光进入晶体内部将分解为两束光,其中一束(O 光)沿不同的传播方向传播速度一样,遵守折射定律,另一束(e 光)沿不同的传播方向传播速度却不一样,不遵守折射定律,但它们都是100%的线偏振光,并且他们的振动矢量相互垂直,在晶体内常常可以用其来做坐标的基矢。

1、 五种偏振光的特征偏振光种类的划分是根据光振动矢量端点的轨迹来确定的。

自然光:光矢量相对于光传播方向成轴对称分布, 没有哪个横向方向更优越(严格的讲自然光不能算是偏振光,其偏振度为零)。

线偏振光:光矢量只存在某单一横向振动方向; 部分偏振光:光矢量的振动相对于光传播方向的 各个横向方向不对称;圆偏振光:光矢量端点描出的轨迹是一个圆; 椭圆偏振光:光矢量端点描出的轨迹是一个椭圆。

圆偏振光、椭圆偏振光可以看作是由两个相互垂 直的、并存在一定位相差的线偏振光合成的,其 还可以进一步分为左旋(椭)圆偏振光和右旋(椭) 圆偏振光。

左旋还是右旋取决于两个相互垂直振 动的位相差(0<δ左旋,0>δ右旋);在一定条件下椭圆偏振光可以退化为圆偏振光(yxA A=、2πδ±=)和线偏振光(πδ,0=)。

2、布儒斯特角p 分量(平行于反射面的分量)反射率为零时对应的入射角:121tann n i B-=。

可以通过以布儒斯特角入射获得反射线偏振光,或多次反射获得折射线偏振光。

3、半波损失半波损失概念的引入:沿着光线位相的变化正比于光程,当一束光在界面上反射时,其电振动矢量的方向可能发生突然反向,或者说电振动矢量的位相突然改变π或者说π-,这样位相和光程之间的关系不再相符,为了使二者调和一致,在表观光程差L ∆上添加一项2/λ±(λ为真空中的光波波长),这样光程差(称为有效光程差2/'λ±∆=∆L L )与实际的位相一致。

半波损失的定义:由于位相突变而引起的附加光程差2/λ±称为半波损失。

在正入射和掠射的情况下,光从光疏媒质到光密媒质时反射有半波损失,光从光密媒质到光疏媒质时反射没有半波损失,在任何情况下透射光都没有半波损失。

4、晶体光学的一些基本概念双折射现象、二向色性、光轴、单晶体、双晶体、主截面、主平面、正晶体、负晶体、主折射率、起偏器、检偏器、尼科耳棱镜、透振方向、波晶片等。

5、晶片——位相延时片的光学原理(1)位相延迟片是利用晶体双折射现象而制作的光学元件。

(2)一束自然光进入晶体中将分为o 光和e 光,它们的传播速度不一样(折射率不同),通过相同的空间距离,它们光程不同,从晶体中出来时,它们的位相延迟不一样,从而产生了位相差:λπλπφφ/)(2/20e e o n n d L -=∆=-=∆。

(3)当4/λ=∆L 时,2/π±=∆,称为4/λ片; 当2/λ=∆L 时, π±=∆,称为2/λ片;当λ=∆L 时,π2=∆,称为全波片。

6、偏振光的检验(1)让要检验的光束通过一个偏振片1P ,如图1所示,让偏振片1P 饶光线旋转,出现消光现象的是线偏振光,出射光强度有强弱变化的是部分偏振光或椭圆偏振光,无变化的是自然光或圆偏振光。

(2)部分偏振光或椭圆偏振光的区分:让光束通过一个4/λ片后再通过一个偏振片2P ,如图2所示,注意4/λ片的光轴必须要和第一步出现光强度最强或最弱的方向一致(椭圆偏振光通过一个4/λ片后变为线偏振光,部分偏振光通过一个4/λ片后还是部分偏振光),让偏振片P饶光线旋转,无消光现象的是部分2偏振光,出现消光现象的则是椭圆偏振光。

7、偏振光的干涉偏振片I、透振方向P1, 偏振片Ⅱ、透振方向P2,在波晶片内建立直角坐标系——e轴、o轴,e轴与P 1的夹角为α,e轴与P2的夹角为β。

入射光→偏振片(P1)→波晶片(e轴、o轴)→偏振片(P2)→出射光。

如果换一块厚度不均匀的晶片,由于d 的各处不同,位相差(δ=δ入+△+δˊ、△=2πd (n e -n o )/λ)也不同,用透镜将晶片的出射光成像于幕上,则幕上相应点的强度也不同,出现等厚干涉。

习题分析与解答1、 计算(1)由空气到玻璃(560.1=n)的全偏角;(2)由此玻璃到空气的全偏角; (3)在全偏振时由空气到此玻璃的折射光的偏振度;(4)在全偏振时由此玻璃到空气的折射光的偏振度。

[分析与解答]:假设入射光为自然光, (1)'205734.57)560.1(tan)/(tan 11211ooB n n i ≈===--;(2'403266.32)560.1/1(tan)/(tan12112ooB n n i ≈===--;(3)因为全偏反射时,反射光中无p 分量,折射光中 p 分量最大,所以:21212121121212111112222psppps p p ss p p s s p p sp s p mM m M t n n I t n n I t n n I t n n I T I T I T I T I I I I I I I I I P +-=+-=--=+-=对于自然光,01121I I I s p==所以22221111ppp p ss p p s s p p t t t t T I T I T I T I P +-=+-=又 oc B i i 90=+,12tan n n i B =,21121sin cos cos 2n n i n i n i n t BB Bp =+=2221212112sin cos cos 2n n n i n i n i n t BB Bs +=+=,00.11=n ,560.12=n ,所以 641.0=pt ,582.0=st ,%5.9095.0==P 。

(4)类似(3),560.11=n ,000.12=n ,%5.9095.0==P 。

2、求自然光透过八块560.1=n 的平行玻璃板组成的玻 璃堆后的偏振度(忽略玻璃对光的吸收)。

[分析与解答]:由前题分析可知在全偏振时由空气到 此玻璃的折射光的偏振度:22221111ppp p ss p p s s p p t t t t T I T I T I T I P +-=+-=,对于一块玻璃存在上、下两个表面(分界面),211n n t p =,22212112n n n t s+=,122n n t p =,22212222n n n t s+=;121==p p p t t t ,2222121212⎥⎦⎤⎢⎣⎡+==n n n n t t t ss s ;所以对于通过一块玻璃,其偏振度:422212142221212121⎥⎦⎤⎢⎣⎡++⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=n n n n n n n n P对于通过N 块玻璃,经历了2N 次折射,其偏振度:NNN n n n n n n n n P 422212142221212121⎥⎦⎤⎢⎣⎡++⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=将00.11=n ,560.12=n ,8=N代入上式可得: %91≈N P[评价:可以通过多块玻璃反射,得到偏振度很高的线偏振光。

3、推导全反射的相移公式(10.27)。

[分析与解答]:(1) 复数的性质:ib a Z +=,辐角:ab Z 1tan arg -=两个复数:111ib a Z +=,222ib a Z -=;112212ib a ib a Z Z Z +-==,)tan(tantantanarg arg arg 11122111122112a b a b a b a b Z Z Z ----+-=--=-= (2)令11Z E p =,21'Z E p =,Z r p =;则:)tan(tan'argarg 22111111a b a b E E r p p p --+-==;因为我们这里采用正相位表示位相落后,所以'1pE 比pE 1位相落后为:221111tantanarg a b a b r p p--+=-=δ(3)当21n n >,光疏到光密,121sinn n i C-=,刚全反射时,0290=i ,1sin sin212==C i n n i 。

当C i i >1时,1sin sin 212>=C i n n i ,1sin)(1sin sin1cos 2222122222-=-=-=i n n i i i i i 为复数。

iba ib a n i n n i n E E r pp p +-=+-==2112211211coscos cos cos ',其中12cos i n a =,1sin)(222211-=i n n n b ,]cos 1sin )([tan2tan2arg 1122212111i i n n n n ab r p p-==-=--δ同理可得,]cos 1sin )([tan2arg '11222112111i i n n n n r E E s ss s -=-==-δ。

4、两尼科耳棱镜主截面夹角为60°,中间插入一块水晶的λ/4片,其主截面平分上述夹角,光强为I 0的自然光入射,试问:(1)通过λ/4片后光的偏振状态;(2)通过第二尼科耳棱镜的光强。

[分析与解答]: 两个尼科耳棱镜1P 、2P ,其透振方向为1P 、2P ,有题意可作出自然光通过两个尼科耳棱镜1P 、2P 和一个λ/4片的振幅分解图。

(1) 自然光通过尼 科耳棱镜1P ,其变为线偏振光,偏振方向为1P ,强度为I 1,振幅为122A A =,其进入λ/4片后分解为o 光和e 光,其振幅大小为:1130sin A A o =,01130cos A A e =,从λ/4片出射时两束光的位相差为:2ππδδ±=∆+=入出2π⇒;由于o e A A 11≠,所以出射光为一正椭圆偏振光。

(2) 由图可知:1210124130sin30sin A A A A o o ===10210124330cos30cos A A A Ae e===2'πδδδ=+∆+=入,∴ 02222245A A A A e o =+=∴ 02165I I =。

相关文档
最新文档