光现象复习资料

光现象复习资料（精选11篇）

1.光现象复习资料 篇一

光现象复习课教学反思

本章讲述了光的初步知识，包括光是怎样传播的？光的速度有多快？光在反射时有什么规律？反射有哪些类型？平面镜成像有什么规律？什么是虚象？光在什么情况下发生折射？折射有什么规律？什么是色光三原色？什么是红外线？什么是紫外线？生活中什么地方用到了红外线、紫外线？

本章复习之前，我认真研究了教材，对本章的知识点做到了心中有数，课前发了导学案，上课前认真批阅了学生完成的导学案，对学生的完成情况有了一定的了解。复习过程中积极采用小组合作的方法，充分调动了学生的积极性、主动性，让学生把一些习题展示给大家，使学生较好的掌握了各个知识点的知识。

本章复习完了以后，我的感受是本章知识结构构建的有欠缺，个别知识点的复习有些粗浅，让学生讲题，速度慢，容量小，课堂效率有点低，这些是我在今后的复习过程中应加以改进的。

今后我将认钻研教材，深入研究各个知识点之间的联系，带领学生认真复习，提高课堂效率，提高学生的成绩。

2.光现象复习资料 篇二

关键词：光衰减,晶体硅太阳电池,硼氧缺陷,铁硼对,铜相关缺陷

0 引言

自1973 年Fischer和Pschunder发现掺硼Cz-Si太阳电池的光衰减现象(Light induced degradation,LID)以来[1],光衰减现象就受到了广泛的关注。长期以来人们对光衰减的研究主要集中在西门子法提纯的高纯掺硼硅材料和电池,认为硼氧缺陷是导致光衰减的原因,它由一个替位硼Bs和一个间隙氧二聚物O2i构成。BO2i缺陷浓度Nt*与硼浓度NA成线性关系,与间隙氧浓度[Oi]成二次方关系[2]。

近几年来,由于光伏产业高速发展,导致光伏市场原料的短缺。冶金法制备硅材料因其生产工艺相对简单、环境污染小且成本较低而受到光伏产业界的普遍关注,逐渐进入市场。与西门子法提纯的硅材料相比,这种材料主要有2个特点:(1)存在补偿现象,即同时含有B和P;(2)含有较高浓度的Fe、Al、Ca和Cu等金属杂质,所以对补偿硅材料中光衰减的研究也越来越重视。

最近研究发现了一些新的现象,如在P补偿的硅材料中BO2i缺陷浓度Nt*与净硼浓度p0=NA-ND(NA、ND分别是电离的受主和施主浓度)呈线性关系,而不是与NA呈线性关系[3,4];补偿的n型硅材料及其电池中也有光衰减现象[5,6]。同时研究还发现限制冶金法制备的太阳能级硅片高少子寿命区的主要因素是对光敏感的复合中心,如FeB对、BO2i缺陷和Cu相关的缺陷[7];特别强调的是除了BO2i之外,光照时FeB对和Cu相关的缺陷也能导致少子寿命和电池性能的衰减[8,9,10,11,12,13]。

本文综述了近年来非补偿硅和补偿硅中BO2i缺陷、FeB对和Cu相关缺陷所导致的光衰减,最后介绍了一些抑制或者减弱光衰减的措施。

1 引起光衰减的3种缺陷

1.1 硼氧缺陷

1.1.1 缺陷浓度与硼氧含量的关系

Schmidt研究表明在非补偿硅材料中,BO2i缺陷浓度与NA呈线性关系,与间隙氧浓度[Oi]近似呈二次方关系[2]。与非补偿硅材料相比,在净硼浓度p0相同的情况下,补偿硅中还含有被磷补偿掉的硼,那么在补偿硅材料及电池中BO2i缺陷浓度与硼浓度会是怎样的关系呢?

Kopecek等[14]对一定硼含量的补偿太阳能级硅太阳电池开路电压的测量表明,BO2i缺陷对开路电压的影响要比预计的小很多。Macdonald等[3]对补偿与非补偿的p型Cz-Si光衰减前后的少子寿命进行了比较,发现在非补偿硅中相对缺陷浓度与硼浓度NA近似呈线性关系,在补偿硅中则是与净硼浓度p0近似呈线性关系(图1,虚线为对非补偿硅数据的线性拟合)。Geilker等[4]的研究也表明,在补偿度不是太大的情况下,Cz-Si中硼氧缺陷浓度与净硼浓度近似呈线性关系,其线性拟合的斜率为1.2。

以上结果表明在补偿硅中,只有未被磷补偿的硼才能与氧形成BO2i缺陷,被磷补偿掉的硼是以某种形式存在,而不能与氧二聚物结合在一起(即使能与间隙氧二聚物结合在一起,至少也是形成了不具有复合能力的复合体)。

1.1.2 缺陷产生率与硼氧含量的关系

按照Palmer提出的BO2i缺陷形成的动力学模型可知,缺陷产生率Rgen是与空穴浓度和总硼浓度的乘积p0×NA成比例的,Rgen依赖于p0是因为氧二聚物要俘获1个空穴来加速其扩散,依赖于NA是因为氧二聚物要与1个硼结合[15]。非补偿硅中测得的实验数据与这个模型一致[16],因为在非补偿硅中,p0×NA=NA2。Macdonald等[3]的研究结果如图2所示, 其中也包括了Bothe[16]和 Rein[17]等在非补偿硅中测得的缺陷产生率的实验数据。

由图2可以看出非补偿硅中的实验数据与Palmer的模型吻合得很好,而对于补偿硅,若以Rgen对p0×NA作图,则存在明显的差异;若以Rgen对p02作图,其结果则与此模型复合得很好。这表明缺陷产生率是与p02呈线性增加关系的,同时也能说明被磷补偿掉的硼不能与氧结合形成BO2i缺陷。

从前面的讨论可知,BO2i缺陷的浓度与硼浓度、间隙氧浓度相关,缺陷的产生率与硼浓度也相关,可令人奇怪的是,Bothe和Palmer等[15,16]的研究则表明,BO2i缺陷产生率却与间隙氧含量无关,如图3所示。

1.1.3 缺陷产生的激活能

化学反应速率常数随温度变化关系符合阿伦尼乌斯方程,由此可知,缺陷产生的速率与激活能的关系为[16]:

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式中:T为绝对温度,kB为玻尔兹曼常量,k0为指前因子。

Schmidt[2]研究了1.1Ω·cm掺硼Cz-Si经光照产生的缺陷形成速率与温度的关系(通过测试少子寿命),由式(1)计算出Egen,其结果如图4所示,线性关系表明缺陷的形成是一种热激活过程,激活能为0.4eV。Hashigami等[18]研究了1.1Ω·cm掺硼Cz-Si太阳电池的开路电压在不同温度下的光衰减,所得的激活能在0.4～0.46eV之间,才与Schmidt的结果相符。Palmer[15]计算了硼浓度为4×1016cm-3的Cz硅电池(通过测试开路电压)和1×1016cm-3的Cz硅片(通过测试少子寿命)的激活能都为0.47eV,只是指前因子k0随硼浓度的增大而增大。以上实验结果都表明,缺陷产生的激活能的大小不依赖于硼浓度。

1.1.4 缺陷消除率与激活能

BO2i缺陷可以在暗室中经低温(200℃左右)热处理约10min予以消除,消除过程也是一种热激活过程。Schmidt[19]早期曾报道缺陷消除率Rann随硼浓度的增加而线性减小。Lim[20]研究了非补偿硅和补偿硅中少子寿命的恢复情况,认为消除率Rann基本与净硼浓度p0成反比。

缺陷的消除率和激活能,与缺陷的产生率和激活能有类似的表达式:

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2004年,Schmidt等[2]报道的1.1Ω·cm Cz-Si硅片(从少子寿命恢复计算)缺陷消除的激活能为1.32eV;而Has-higami等[18]报道的相同电阻率的Cz-Si 电池(从电压恢复计算)缺陷消除的激活能却是1.61eV,二者存在明显的差异。文献[19]中曾报道1.1Ω·cm、3.6Ω·cm、9.0Ω·cm Cz-Si中缺陷消除的激活能均为1.8eV,与最近报道的补偿n型硅中的结果一致[5];而Bothe等[16]报道硼浓度为1.5×1016cm-3与Rein 等[17]报道的硼浓度为4.6×1015cm-3的 Cz-Si电池中的Eann也基本相同,为1.36eV和1.32eV。这些似乎表明缺陷消除的激活能的大小与硼浓度无关,但是各自的结果却又不相同。至于这些差异是因为BO2i缺陷对不同电学参数影响不一样,还是因为这些硅片和电池片中间隙氧浓度不一样造成的,目前尚不清楚。

1.1.5 缺陷钝化率和激活能与硼氧含量的关系

光照时,BO2i缺陷会产生,从而造成少子寿命和效率衰减,在暗室中经低温(200℃左右)热处理约10min,基本可以完全恢复,但是在室温条件下继续光照的话,又会出现衰减[21]。那么在加热与光照同时作用下情况又会怎样呢?

Herguth 等[22,23]证实掺硼Cz-Si电池在光照的同时加热(70～160℃),BO2i缺陷所引起的衰减基本完全恢复,并且在室温的条件下,继续光照140h,电池效率还能保持稳定(BO2i缺陷转变为不具复合能力的第三态)。文献[24]中也曾报道在光照的同时加热硅片(185～230℃),BO2i缺陷则可以被永久钝化。

Lim等[25,26]研究了硼和间隙氧浓度对缺陷钝化率以及相应激活能大小的影响。实验条件为:加热温度185℃,光照强度100mW/cm2,结果如图5和图6所示。

由图5(a)可知,缺陷的钝化率与总硼浓度NA的关系为:Rde～NA-0.74,这表明所有的硼都参与了缺陷的钝化过程,而与其化学键接状态无关。由图5(b)可知,在表面沉积Al2O3和SiNx的硅片中,缺陷的钝化率与间隙氧的浓度有相同的关系:Rde～[Oi]-1.54,这表明H原子对硼氧缺陷的钝化过程没有影响,或者说从SiNx中扩散到硅中的H原子数量太少,产生的作用不明显;同时也说明了间隙氧浓度对缺陷钝化的影响更大,在缺陷的钝化过程中起决定作用。

由图6可知,不论是补偿硅还是非补偿硅,钝化的激活能Ea与总硼浓度NA成线性关系,随硼浓度的增大而增大。这也证实了被磷补偿掉的硼也直接参与了缺陷的钝化过程。至于间隙氧浓度是否会影响Ea,目前还未见相关报道。

1.1.6 B-P对模型

从前面的讨论可知,在补偿硅材料中,硼氧缺陷的浓度和产生率依赖于净硼浓度,而不是总硼浓度,即被磷补偿掉的硼不会形成硼氧缺陷,合理的解释就是形成了B-P对[3]。早期,在补偿硅中也曾观察到B-P对,但是其掺杂浓度高达1020cm-3[27]; Peter测试了非补偿硅和不同补偿度的硅材料的低温光致发光谱,也证实了B-P的存在[28]。Voronkov 等[29]则认为即便B-P对存在,其量也很少。

按照B-P对模型,硼磷补偿的n型硅就不会有衰减,因为所有的硼都被磷补偿掉了,形成了B-P对。然而Schutz-Kuchly[5,6]在硼磷补偿的n型硅材料和电池中都观察到了光衰减现象,并且证实也是硼氧缺陷所致,这又表明B-P对并不能减弱补偿硅中的光衰减。Macdonald等[30]对补偿硅中多子迁移率的测量结果也表明,B-P对是不存在的。因此对于B-P对是否存在,若存在是否能阻止BO2i的形成,还没有定论。

1.1.7 BiO2i模型

若B-P对不存在,或者说不能够减少硼氧缺陷,那么BsO2i缺陷模型就无法解释硼氧缺陷的浓度和产生率是依赖于净硼浓度,而不是总硼浓度,但缺陷的钝化率却又是依赖于总硼浓度。为此Voronkov 和Falster[29]提出了BiO2i模型,即硼氧缺陷由1个间隙硼Bi和氧二聚物构成。

按照BiO2i模型,在硅锭冷却过程中,当氧沉淀形成时,Bi通过“踢出”机制而产生,接着Bi聚集成大的聚合体。达到中等温度时,Bi聚合体俘获1个空穴后,就会释放1个B+i,形成1个稳定的转换[31]:

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根据质量作用定律,[B+i]是与[h+]成比例的,而空穴浓度是等于净硼浓度p0的,所以[B+i]与p0成比例。这很好地说明了补偿p型硅中硼氧缺陷依赖于p0而不是NA。

BiO2i模型表明硼磷补偿n型硅中,也会产生硼氧缺陷,其浓度由B+i“冻住”温度时的空穴浓度决定,与净磷浓度n0=ND-NA反相关,但是这又与补偿n型硅中所报道的硼氧缺陷数据不一致[32]。也就是说,目前不管是BsO2i模型还是BiO2i模型,都还不能很好地解释补偿硅材料中的光衰减现象。

1.2 FeB对

铁是太阳能级硅材料中的一种主要的深能级杂质,当以间隙态的形式存在时,即使浓度很低也会降低少子寿命。在室温处于热平衡状态时,几乎所有的铁都是以FeB对的形式存在[33]。当光照、加热或者少子注入的时候,FeB对会分解,室温条件下,在黑暗中放置几个小时又会重新成对,其反应式为[34]:

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Fei在p型硅中的能级为Ev+0.4eV,而FeB对的能级为Ec-0.29eV,因此Fei对电子和空穴具有更强的复合能力。FeB对分解以后,就会明显缩短少子寿命和扩散长度,进而降低电池效率[8,9,10]。

Peter等[28]用表面光伏技术测试了冶金法多晶硅锭不同位置硅片中的BsO2i和Fei处于不同激活状态时的扩散长度,其结果与Wilson等对化学法多晶硅片测试结果类似[35],如图7所示。

图7中横轴数字表示硅片在硅锭中的位置(011为底部,589为顶部),可以看出,由于硅锭底部氧含量较高,硼氧缺陷激活后对扩散长度影响大于顶部;而铁则相反,是底部含量较少,顶部较多,故顶部Fei激活后对少子扩散长度的影响大于底部。因此,对于多晶硅(尤其是冶金法多晶硅),铁杂质污染造成的衰减也是不容忽视的。

1.3 Cu相关的缺陷

早在2000年,Ramappa等[11]就报道了光照时硅中的铜会导致少子扩散长度衰减;最近,Osinniy等[7]研究发现冶金法提纯的太阳能级硅材料中,除FeB对、BO2i复合体外,Cu相关的缺陷也是影响硅片少子寿命的因素。Savin等[12]则系统研究了不同程度铜污染的直拉单晶硅和区熔硅片的光衰减情况,如图8所示。

由图8(a)可知,没有被铜污染的直拉硅衰减相对较小,随着铜浓度的增加,光衰减的程度也变大,这说明铜诱导了,或者至少可以说是增强了光衰减。由图8(b)可知,区熔硅片以及铜剂量低于3×1013cm-3时,少子寿命没有衰减;剂量较大时则有衰减。对比图8(a)、(b)可知,区熔硅中导致光衰减的铜浓度的阈值较高,并且铜相关缺陷形成的速率要慢很多,表明氧在铜缺陷的形成过程中是起了作用的,但不是最主要的,即氧并不是缺陷形成的必要条件。

同时也发现铜污染的n型区熔硅中也有光衰减现象,这表明即使在没有硼和氧的情况下,铜相关的缺陷也能产生光衰减。对于Cu导致的少子寿命光衰减现象,Savin认为可用Sachdeva等[36]提出的静电沉淀模型来解释,光照会减弱间隙Cu+与带正电的Cu沉淀之间的静电排斥力,这样会促使间隙Cu形成Cu沉淀,而后者具有更强的复合能力,从而缩短少子寿命。

2 抑制或者减弱光衰减的措施

由前面的讨论可知,硼氧复合体、铁硼对和铜相关的缺陷是3种独立的衰减机制,在光照或者少子注入的情况下,都能使硅片少子寿命和电池效率衰减。对于铁硼对和铜相关的缺陷,最好的办法就是通过提高材料的纯度来减弱或者抑制光衰减;在杂质含量不高的情况下,则可以在电池工艺过程中通过吸杂和钝化来减弱光衰减。

对于硼氧复合体则通常是通过降低硅材料中硼或者氧含量、用其他掺杂元素来替代硼,主要有以下几种措施。

2.1 n型电池

化学法n型硅太阳电池没有光衰减,冶金法提纯的补偿n型硅材料和电池有衰减,但是由于BO2i缺陷对电子和空穴的俘获截面之比为9.3[37],其衰减程度要远小于p型硅。况且其他杂质和缺陷对空穴的俘获截面也要比对电子的俘获截面小得多,因此n型硅太阳电池对杂质的容忍度要明显大于p型硅电池[38,39]。这表明研究成本低、能耗小,而杂质含量较高的n型冶金法硅电池具有重大意义。

2.2 用SiCxNy作为减反膜

Kang[40] 比较了分别沉积SiCxNy和SiNx作为减反膜的2Ω·cm掺硼Cz-Si电池的性能,发现沉积SiCxNy的电池初始效率要低一些,但是其效率的绝对光衰减要比沉积SiNx的电池低0.3%,衰减后两者效率相当。其原因如图9所示,SiCxNy薄膜中含有较多的碳,在后续的高温烧结过程中碳会扩散到硅材料中,与硼竞争氧来形成碳氧相关的复合体,从而减少了硼氧复合体的浓度。Schmidt[2]也证实在碳含量为(1.9～3.3)×1016cm-3的Cz-Si硅片中,其硼氧缺陷浓度要比常规Cz-Si硅片低30%左右。

2.3 适当增加补偿度

这是针对补偿硅材料而言的。在补偿硅材料中,硼氧缺陷的浓度与净硼浓度呈线性关系,只有未被磷补偿的硼才能与氧二聚物形成硼氧复合体,那么适当增加补偿度来减少净硼含量,是可以减弱光衰减的。闻震利等[41]对比了不同硼磷补偿程度的低成本、高杂质含量硅材料制备的太阳电池的性能,发现在含B和其它杂质含量都比较高的Si材料中通过掺入P补偿过多的B可以提高低质量Si片的电阻率、延长少数载流子寿命从而提高电池效率,同时还能够减少电池性能的衰减。

2.4 掺镓

Meemongkolkiat 等[42]比较了90cm长的掺硼和掺镓Cz-Si硅锭的电阻率、少子寿命和电池效率分布。发现掺镓Cz-Si硅锭电阻率、少子寿命分布没有掺硼硅锭均匀,但是电池效率相对还是比较集中的,差异小于0.5%。光照稳定后,掺镓Cz-Si电池效率比1.1Ω·cm的掺硼Cz-Si电池要高1.5%左右。这表明掺镓能够完全抑制光衰减,掺镓Cz-Si作高效电池具有很大潜力。而掺硼多晶硅电池由于氧含量较低,其相对光衰减本来就只有2%～4%[43],故掺镓多晶硅与掺硼多晶硅相比,并没有什么优势。

其他措施,如用硼含量低的高阻材料、氧含量低的Fz-Si和MCz-Si材料等都能在一定程度上削弱或者抑制光衰减。

3 结语

3.光偏振现象的应用综述 篇三

关键词：光的偏振  偏振光  光偏振应用

1 概述

对于我们身边的光来说大部分是偏振光，只有少数如太阳光，宏观上没有偏振效果，所以我们称为自然光。而光偏振现象是波动光学中一种重要现象，对于光的偏振现象的研究，使人们对光的传播（反射、折射、吸收和散射等）的规律有了新的认识。特别是近年来利用光的偏振性所开发出来的各种偏振光元件、偏振光仪器和偏振光技术在现代科学技术中发挥了极其重要的作用，在光调制器、光开关、光学计量、应力分析、光信息处理、光通信、激光和光电子学器件等方面都有着广泛的应用[1-3]。因此，光偏振现象的发现以及应用给人类生活带来了很多方便。下面对光偏振的应用进行分类综述。

2 光偏振的应用[4-6]

2.1 光偏振在光源处的应用

2.1.1 台灯安装偏振片

台灯一靠近人体，它对人眼的影响很大，人在看书时往往会有耀眼的光干扰，尤其对于纸质非常光滑的书，人的眼睛如果长久在这样的台灯前看书就会受不了。其次，如果看书的人有时不小心看了台灯一眼，眼睛因此会眼花而烦恼，这样就会影响看书人的心情。现在在台灯灯罩上安装一偏振片，就解决台灯的这一缺点。偏振片的起偏方向为竖直方向，即灯光出来效果为竖直方向的偏振光，在水平方向很弱，这样既没有强光的耀眼效果，即使人体直视台灯也不会眼花。

2.1.2 手机屏幕添加偏振片

现在手机功能太多，人类似乎离不开手机了，人们通常一天花很长时间在玩手机，这对眼睛伤害很大，尤其现在的酷炫游戏对眼睛刺激太大。现在宽屏手机都贴一层保护膜。如果把偏振片添加到手机屏幕中，就可以消除游戏强光的影响，偏振片的安装方向即偏振片的起偏方向可任意但一定要一致。因为偏振方向有交叉的话光线太弱而不能看清手机界面。

2.2 光偏振在光传播过程的应用

2.2.1 车灯和挡风玻璃的应用

汽车夜晚行驶时，开远光灯的话，容易照射对方司机的眼睛而影响驾驶，戴一般的墨镜也不能解决问题，因为对于近视眼司机就无法再佩戴墨镜，同时开近光灯的话，又不能高速行驶。因此，应用光的偏振现象就可以解决这个难题。

目前，很多汽车上的车灯与挡风玻璃均安装有偏振片，这样设计司机就不用戴墨镜开远光灯也互不干扰。因此司机即使在白天，遇到路面强光时，装上偏振片那就可以削弱一定的强光刺激了。因为路面反射光的偏振方向是水平的，根据马吕斯定律I=I0（cosβ）^2，只针对偏振水平方向的光，则β为π/4，即水平方向的强光I=1/2I0削弱了一半。当然把这原理应用到车灯和挡风玻璃，如图1所示，改进车灯与车挡风玻璃的偏振方向，就可直接削弱水平强光。

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图1  汽车车灯与挡风玻璃的偏振方向

2.2.2 在摄影机镜头上的应用

根据布儒斯特定律，自然光在物体发生反射和折射时，反射光和折射光都是偏振光，当入射光角度变化时，反射光和折射光偏振的程度也有变化，当入射角达到布儒斯特角时反射光为线偏振光。当入射光强时拍摄表面光滑的物体，常常会出现耀斑或反光，摄像质量不佳，若在拍摄时加用偏振镜，并适当地旋转偏振镜片。根据马吕斯定律I=I0（cosβ）^2（不考虑吸收）让它的透振方向与反射光的透振方向垂直，就可以减弱反射光而使影像清晰。以图2为例，左边不加偏振器，右侧添加了一个偏振器。

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图2  左边不加偏振器，右侧添加了一个偏振器

通过对比消除偏振效果不仅不感觉耀眼而且能清晰的看清观测物体。

2.2.3 汽车油漆的颜料选择

目前汽车油漆的选择大多都是选择对耐高温、耐磨损、耐湿等方面的考虑，还没有对采光方面考虑。对车进行油漆不仅要包括上面的特点，还有一个就是让人觉得光亮和有新的感觉。要想有光亮的感觉，首先要刷的像平面镜一样减少漫反射，其次还要考虑油漆颜料的吸光性能。这里分析布儒斯吸光性能。由布儒斯定律：如图3反射光偏振性的情况。

即当入射角达到布儒斯特角时，反射光只有水平方向的光，其他方向都被折射到材料里面。而汽车要达到光亮的感觉就尽量不要入射光被折射而尽量多的反射出来。那怎样选材料呢，考虑汽车的环境和人看汽车的角度。汽车周围是空气毋庸置疑，人看汽车的角度大致为30度到37度。由布儒斯定律tani0=n2/n1。n1=1为空气折射率，n2为材料折射率。由于人看汽车角度大致为30到37度，所以布儒斯特角不宜选53到60度的，因为此角度的反射光为线偏振光，入射光大部分被折射，光亮度稍暗。由tan530=1.33，tan600=1.73。即油漆材料不宜选折射率为1.33到1.73的材料。如印度蓝、印度黄颜料等不宜用，如其他蓝、红、白、黄等颜料会给人很鲜亮的感觉。

2.3 人眼处光偏振的应用

2.3.1 偏振太阳镜

一般情况下，自然光入射到两种介质面时，产生的反射光与折射光都是部分偏振光，我们的生活的影响主要体现在物体表面的反射光的反射，反射光的偏振方向几乎为水平方向。如你看远处路面或水面时，偏振太阳镜的透振方向竖直安放，可阻挡横着的光也就是较大部分的，而身边的物体的漫反射光，它的偏振方向是各个方向的。所以漫反射的光损失的并不多，使人眼既看清物体又不会被水平方向的强光所照射引起耀眼的效果。起到很好的防强光的效果。如图4为水平强光入射到偏振太阳镜。

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图4  水平强光入射到偏振太阳镜得到削弱

检验偏振太阳镜的真假就是旋转太阳镜会得到不同的光强度。它的特点是镜片不需要墨黑色的。当然我们稍加改进，如双层薄镜片均为偏振镜片的话旋转其一可控制光强度，便可直视太阳光都不觉得耀眼。

2.3.2 狙击枪安装偏振镜头

狙击远方目标时，又遇到强光，命中率就不高了，因为周围强光释放大量热量，引起周围目标物体振动影响射击。若镜头采用偏振镜头，便解决了这问题。分散了强光干扰命中率提高不说，对狙击枪手的眼睛有很大程度的保护，因为狙击枪手一般要长时间埋伏。狙击枪前后镜头分别为两偏振片，好比中学实验里的起偏器和检偏器。这样光强可以任意调节。

2.3.3 立体电影原理

立体电影的效果关键在于两眼看到效果不一致。如何做到这一点呢？首先了解一下立体电影的形成过程。首先立体电影通过两台摄影机同时拍摄同一场面如同人的两眼看同一物体。这里摄影机拍摄时镜头就应用了偏振片，如图5为立体电影放映时的现场。

拍摄时，两个摄影机镜头分别为两偏振镜片，镜头1为偏振方向为竖直方向，镜头2为偏振方向为水平方向，同时对物体进行拍摄，就像人的两只眼睛在看同一物体。在电影院放映时镜头A、B就是两台放映机，同时在同一屏幕进行放映。也就是说这时如果不戴3D眼镜的话，荧幕由于两图合一而看不清。所以看立体电影还需戴3D眼镜，如图对应的立体眼镜镜片A偏振方向为竖直方向，镜片B为水平方向。这就达到了两只眼睛看到的分别是镜头A、B拍摄的，就好比人两只眼睛看物体，立体效果就出来了。

2.3.4 天文望远镜的应用

天文望远镜是用来观测天体的，行星和恒星都在观测之内。但观测恒星是如太阳人眼不能直接观察，只能通过拍照间接观察。因为太阳光太强，直接观察会灼伤眼睛的。如果在目镜之外再加两个偏振镜片便解决了，一个偏振镜片固定一个偏振镜片可自由旋转，两个偏振镜片就分别为起偏器和检偏器。光强控制在0到I0 （指太阳表面光强度），这样人眼可以对准镜头自由观察。如图6为望远镜目镜后的两重叠偏振片，两偏振方向互相垂直。

首先将两偏振镜片的偏振方向互相垂直光强为0，观察时精密旋转可得到适当光强便于观察。

3 结束语

总之光偏振要更好，更多的应用到生活中，就要了解人类要利用或消除光的偏振态方向，以及对光偏振态方向的筛选和控制。虽然人类已经普遍的把光偏振应用到生活中，除了我所举的几个例子外但是还有更广阔的应用等候我们。

参考文献：

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[3]徐清洪.用3D眼镜片（偏振片）演示光的偏振[J].物理通报，2012.

[4]刘小平，李栋宇，张志友，张正贺，邓焕林.物光的偏振性对全信息记录质量的影响[J].湛江师范学院，2005.

[5]丛薇，隋清江.光的偏振态描述及转换计算[J].哈尔滨师范大学自然科学学报，2007.

[6]郭中华，李勇英.设计实验——偏振现象的观察及其应用[J].甘肃高师学报，2011.

4.光现象复习资料 篇四

班级 姓名 日期 【学习目标】

1、知道光的色散现象，会比较色光混合和颜料混合的不同；

2、知道红外线、紫外线的发现及应用；

3、会探究光在同种均匀介质中的传播特点，能用光的直线传播解释现象。【重点难点】

1、红外线、紫外线的应用；

2、光的直线传播。【课前预习】

一、光的色彩 颜色

1、太阳光可以分解为 七色光，这种现象叫做。彩虹的形成就是 现象。

2、光的三原色是，颜料的三原色是。在研究颜料混合与色光混合时，所采用的研究方法是 法。

3、透明物体的颜色由 决定，不透明物体的颜色由 决定。红色玻璃纸只能透过 光，蓝色物体只能反射 光，白色物体能，黑色物体能。

4、光能使周围变得明亮，能使胶卷感光，这说明。

5、太阳能热水器是将 能转化为 能，太阳能电池是将 能转化为 能，绿色植物的光合作用是将 能转化为 能。

二、人眼看不见的光

1、太阳光色散区域中，红光外侧的不可见光叫做。它的特性是，太阳的热主要是以

的形式传递到地球上的，它的应用有、、、等。

2、太阳光色散区域中，紫光外侧的不可见光叫做

。它的最显著的性质是，它的应用有、等。

3、臭氧层是地球的保护伞，它能吸收绝大部分来自太阳的。而 会破坏臭氧层。

三、光的直线传播

1、光在 中沿直线传播。小孔成像说明，像的性质是。

2、日食、月食说明了。其中日食是 挡住了太阳光，月食是 挡住了太阳光。

3、光在真空中的传播速度为 m/s，合 km/s。光在不同介质中传播的速

用心

爱心

专心

度不同，C真空 C空气 C水 C玻璃。【合作探究】

1、如图Ａ、Ｂ是太阳光色散后人眼能看到的最边缘的光，则Ａ是

光，Ｂ是

光。将温度计的玻璃泡放在Ａ的上方，我们会发现温度计的示数，这说明

，为了提高温度计的灵敏度我们可以

。我们在Ｂ的下方发现了

，它的特点是

，利用这一特点可以制成。

2、“关爱生命，安全出行，争当安全模范公民”的教育活动，在全国各地轰轰烈烈地展开。“红灯停，绿灯行”是公民的基本素质。

交通信号灯用红、绿灯，而不用蓝色、紫色等其它颜色的灯。对此，小明、小华、小宇三位同学展开讨论。

小明说：人的眼睛对红色光、绿色光比较敏感。用红绿灯作为交通指挥灯，容易引起视觉反应，可以提高人们的警惕性，减少交通事故的发生。

小华说：红光穿透能力比蓝色、紫色等其它的色光强，很远处就能看到；人的眼睛对绿色光敏感。

小宇说：红绿灯作为交通指挥灯，是国际通用的，并不具有科学依据。

(1)雾天，小明、小华和小宇一起在远处观看路口的红绿灯，收集有关“红色光穿透能力强” 的证据。小明和小宇看到红灯亮时，小华却认为红灯不亮．此事实说明红色光引起的视觉效果与____________________有关；三位同学向路口的红灯走近，都感到红色光强度逐渐增强，表明色光的穿透能力与__________________________有关。影响色光穿透能力的因素还有________ ___ _。(至少答出一条)(2)依据你的生活体验，并结合学过的物理知识，对小宇的说法作出评价：

__________________________________________________________________(3)红绿色盲的人不能分辨红绿灯颜色的变换，请你描述现行交通信号灯是如何让色盲的行人做到“红灯停、绿灯行”的或提出一条合理化建议。(回答一条即可)____________________________________________________________________

3、小明同学想测出学校操场旗杆的高度，他设计了三种方案，如图，请你任选其中一种方案，（1）说明其运用的物理知识。

（2）利用同学们的实验数据，计算出旗杆的高度。

用心

爱心

专心

【课堂反馈】

1、关于电视机屏幕上的荧光点能复合成各种色光，下列说法正确的是（）

A、是由颜料的三原色红、黄、蓝来复合的 B、是由光的三原色红、绿、蓝来复合的 C、是由光的三原色红、黄、蓝来复合的 D、是由颜料的三原色红、绿、蓝来复合的

2、下列仪器利用红外线来工作的是()A、验钞机 B、夜视仪 C、灭菌灯 D、声呐

3、下列说法错误的是()A、太阳的热主要就是以红外线的形式传送到地球上的 B、红外线是人眼看不见的光

C、过量的紫外线照射对人体是有害的 D、医院和食品商店常用红外线消毒

4、关于光的传播，下列说法中正确的是()A、光不能在真空中传播 B、光在真空中的传播速度是3×108km／s C、影子是光的直线传播形成的 D、光总是直线传播的

5、晴天在茂密的树阴的地面上,常会看到许多圆形的光斑,这些光斑是()A、树叶间小孔的像 B、太阳的像

C、太阳的影子 D、树叶的影子

6、我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载着著名的“人工虹”，这一现象的形成是（）A、光的直线传播 B、光的反射 C、光的色散 D、水的蒸发

7、透过蓝色透光的玻璃，进行下列观察，结果是（）

A、观察黄色物体,可以看到绿色 B、观察绿色物体,可以看到蓝色 C、观察红色物体,可以看到黑色 D、观察任何颜色物体,看到的都是蓝色

8、下列说法正确的是（）

A、看起来发光的物体叫做光源 B、太阳发出的光是最单纯的光 C、月亮是一个自然光源，而通电的电灯是人造光源 Ｄ、蓝色的玻璃片只能通过蓝光

9、根据科学家预计，人类将在下一世纪移居月球，如果能实现的话，月球上的居民则可看到（）

A、月食现象 B、日食现象 C、日食和月食现象 D、看不到日食和月食现象

10、下列关于紫外线的说法中，正确的是()A、由于紫外线有杀菌作用，因此人们要多照射紫外线 B、紫外线具有杀菌作用，但人体只能适量地接受照射 C、紫外线对人体有害，人们要尽量避免紫外线的照射

D、虽然紫外线对人体有害，但与人类的生活、健康关系不大

11、美英联军攻打伊拉克时，曾有消息传，叙利亚向伊拉克运送红外夜视仪，夜视仪是一种可以在夜晚达到侦察目的的设备，其依据的原理是()A、不同的物质结构不同 B、不同的物质发出的色光不同 C、它能在夜间发出红外线并到达不同的物体上

D、不同的物体温度不同，所辐射的红外线的强度也不同

用心

爱心

专心

12、最早发现紫外线的科学家是（）

A、牛顿 B、里特 C、摄尔修斯

D、爱因斯坦

13、下列物体中属于光源的是（）

A、电池 B、发电机 C、太阳 D、月亮

14、下列有关光的现象中，不是由于光的直线传播形成的是（）

A、人在太阳光下地面上形成的影子 B、小孔成像

C、日食和月食的形成 D、人能看见本身并不发光的物体

15、下面现象中与光的直线传播无关的是（）

A、两点间直线最短

B、集合排纵队时，站在后面的同学如果只能见到前面的一个同学，其他人均被遮挡，则此队伍站整齐了

C、用激光机校正掘进机打山洞，可使山洞打得很直

D、木匠刨木料时，将木料拿起，用一只眼看去，如果木料边缘在一直线上，说明木

料刨直

16、验钞机是利用 原理工作的，响尾蛇导弹是利用 线追踪目标的。

17、我市空气质量逐年好转，往年难得一见的彩虹重现在雨过天晴的空中，这是 现象；不同色光在空气中的传播速度是(相同/不同)的；红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光的波长依次减小，则七色光中频率最高的是 色光。

18、一位演员上身穿白衬衫，下身穿红裙子。演出时如果用绿色追光灯照射她，我们将看到她的衬衫呈 色，她的裙子呈 色。

写出有关光的直线传播的成语：、。20、如下图是晚上从窗口射出的灯光,请作图找出灯泡的位置。

用心

爱心

专心

用心

爱心 专心5

【学后反思】

5.光现象教学设计 篇五

光的反射是我们生活中的常见的现象，本节课的教学重点：认识光的反射及运用。教学难点：掌握光的传播路线。为此，我采用随堂实验方式组织学生学习。

随堂实验通过给学生创设光发生反射的问题情景，激发了学生学习的兴趣，学生的积极性特别高涨，学会了一种研究问题的思维程序，以后遇到问题就知道该怎做了。

本课难在“探究”，因为学生初学物理，他们的物理思维还没有形成，更不用说实验探究能力的具备了，所以本课的探究不能放的太宽泛了，在探究前每个环节都需要精细的思考，考虑学生可能出现哪些问题，然后考虑如何正确的引导。

本节课能调动了学生的情绪，学生积极配合老师，不论是讨论问题还是做实验的时候，互相之间积极配合，互相帮助，积极询问问题。而不足之处：给学生留的思考时间太少，还有在探究过程中对个别学生的指导工作还不够，另外，对学生的评价过于单调。

6.物理光现象知识点总结 篇六

光的传播

1、光在同种均匀介质中是沿直线传播的

2、真空或空气中光速：c=3×108m/s

1、光直线传播现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成等

2、光年：光年是长度单位

光的反射

1、光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角

2、两种反射现象：镜面反射和漫反射

注意：1、无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律

2、在光的反射现象中光路是可逆的

平面镜成像

1、平面镜成像的特点 ：

(1)像和物的大小相同;(2)像和物到镜面的距离相等 ;(3)成的是虚象

2、平面镜对光的作用 ：

(1)成像 (2)改变光的传播方向

实像与虚像的区别：

1、实像是实际光线会聚而成的，可以用光屏接收到。

2、虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而的，不能用光屏接收。

光的折射

(1)光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折;(2)光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线;(3)当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。

在光的折射中光路也是可逆的

光的色散

1、太阳光通过三棱镜后，依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这种现象叫光的色散

2、色光的三原色是：红、绿、蓝

(1)不透明体的颜色由它反射的色光决定;(2)、透明体的颜色由它透过的色光决定。

看不见的光

1、红外线：主要特性是热作用强

2、紫外线：主要特性是化学作用强

红外线主要应用在遥控器

7.第四章 《光现象》单元教学计划 篇七

一、教材分析

本章主要研究光现象及其规律，内容包括：光的直线传播、光的速度、颜色；光的反射规律；平面镜成像；光的折射和跟现代生活十分密切；两种看不见的光、红外线、紫外线及其应用。光的直线传播是几何光学的基础，反射规律是光学中重要规律，是理解平面镜、球面镜作用的基础，是本章重点知识，平面镜是生活中最普遍最常用的光学用具，平面镜对光的反射作用、成像情况和成像原理是本章的重点知识。本章力图体现课程标准的教育理念，强调学生是学习的主人，突出学生的探究性学习。突出实验在教学中的作用，密切联系社会生活的实际。

二、本章课程标准要求

1、通过实验，光在同种介质中的传播特点。

2、探究了解光的反射和折射规律。

3、通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。

4、通过观察和实验，知道白光有色光组成的。比较光的混合和颜料的混合的不同现象。

三、单元教学目标：

（一）知识与技能

1、了解光源；了解色散现象，知道白光是色光组成的；

2、知道光的三原色与颜料的三原色是不同的。

3、了解光在一些物体表面可以发生反射，认识光的反射规律；理解光的可逆性；

4、了解平面成像的特点；初步了解面镜对光的作用；

5、了解光的折射现象及规律；初步了解不可见光的作用

（二）过程与方法

1、通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法，提高观察实验能力。

2、通过实验，观察光的反射现象，体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。

（三）情感态度价值观

1、通过观察、实验等学习活动，养成善于观察、勤于思考、联系实际的学习习惯。

2、通过学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。

四、单元教学重点：

1、光的直线传播；用探究法研究光的反射定律；

2、平面镜成像特点；光的折射现象；红外线、紫外线的作用。

五、单元教学难点：

1、用光的直线传播来解释简单的光现象；

2、用光的反射解释一些简单现象；虚像的概念；

3、解释简单的折射现象；红外线和紫外线的作用及应用；做好探究实验及分析

六、教学措施

1、学生已经知道一些光的直线传播的知识，教学仍应重视实验，使学生的感性认识更丰富一些。

2、探究“光反射时的规律”活动前，学生作探究的计划时要明确每个探究步骤的主要活动内容。要让学生自己归纳总结出探究的结果。可以让不同组采用不同的3组入射角，全班同学进行交流。在总结规律时，要取得多组数据。为了使学生更相信实验事实，最好有学生自己设计的入射角度。光的反射规律一定由学生自己探究得出。

七、单元课时安排：

8.中考物理复习资料：电学现象 篇八

1.电源：能提供持续电流的装置。

2.电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能。发电机则由机械能转化为电能。

3.有持续电流的条件：必须有电源和电路闭合。

4.导体：容易导电的物体叫导体。如：金属，人体，大地，酸、碱、盐的水溶液等。

5.绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等。

6.电路组成：由电源、导线、开关和用电器组成。

7.电路有三种状态：通路;断路;短路。

8.电路图：用符号表示电路连接的图叫电路图。

9.串联：把电路元件逐个顺次连接起来的电路，叫串联。

10.并联：把电路元件并列地连接起来的电路，叫并联。

1.电源：能提供持续电流的装置。

2.电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能。发电机则由机械能转化为电能。

3.有持续电流的条件：必须有电源和电路闭合。

4.导体：容易导电的物体叫导体。如：金属，人体，大地，酸、碱、盐的水溶液等。

5.绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等。

6.电路组成：由电源、导线、开关和用电器组成。

7.电路有三种状态：通路;断路;短路。

8.电路图：用符号表示电路连接的图叫电路图。

9.串联：把电路元件逐个顺次连接起来的电路，叫串联。

9.《声现象》单元复习教学案 篇九

一、知识梳理

1、声音是由物体 产生的。声音的传播需要，不能传声。

2、声音在空气中传播速度为 m/s，一般情况下声音在固体、液体和气体中的传播速度大小关系是。人耳能辨别出原声和回声的时间间隔为 s

3、声音的三要素是、、。响度由声源振动的 决定，音调由声源振动的 决定，音色不同，声波的 不同。

4、减弱噪声的三种途径是。

5、人耳的听觉频率范围通常在 ～ 之间，叫做可听声。

频率高于 Hz的声波叫，频率低于 Hz的声波叫。

二、基本练习

1、人类靠 振动发声的。人耳能听到的鼓声，是由 的振动而产生。水中的鱼会被岸上的人的说话声吓跑，这是因为声音先经 传播到水中，然后再经过 传播而被鱼听到。

2、下列的实验和实例中。能说明声音的产生和传播条件的一组是()①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动；②放在真空罩里的手机，当有来电时，只见指示灯闪烁，听不见铃声；③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次的不同；④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了。A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④

3、下列四例是形容声音的“高”：指音调的有_________，指响度的有_____ _。（1）这首歌音太高，我唱不上去，（2）引吭高歌

（3）她是女高音歌唱家，（4）请勿“高声喧哗”

4、牛和小鸟的叫声是不同的，的声音音调高，说明它声带振动的 高； 叫的声音响度大，说明它声带振动的 大，另外牛叫声与鸟叫声的 _也不同。

5、用同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，他在研究声音的()A．响度与吸管长短的关系 B．音调与吸管材料的关系 C．音调与吸管长短的关系 D．音色与吸管材料的关系

6、在联欢晚会上，口技演员惟妙惟肖地模仿一些动物和乐器的声音，他主要是模仿声音的__ _ ___，台下观众听到口技演员的声音是靠 传播的.7、在很多大城市中禁止汽车鸣笛是在 处减小噪声；在马路两边种树，有的路段安装3～4 m高的透明板墙是在 减小噪声；在飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔是在 处减弱噪声．

第5题 图

10.光现象复习资料 篇十

（一）【教学目的】

1、知道科学家认识自然界的方法．

2、知道科学探究的一般过程．

3、知道声音的发生及传播．

4、知道声音是一种波，声音具有能量．

5、知道声音的特征及其影响因素．

6、知道声音传播的速度，并会估测声速． 【教学重点】

声音的发生和传播、声音的特征及其影响因素 【教学难点】

声音的特征及其影响因素 【教学程序】 〖引入新课〗

初中物理学的分类及特点，初二部分与初三部分在中考中所占比例，初三复习要点．〖新授〗

一、引言

1、科学家认识自然界的过程

科学家是通过科学探究认识自然界的．

2、科学家进行科学探究的一般过程：（1）发现并提出问题；（2）做出猜想和假设；（3）制定计划与设计实验；

（4）通过观察、实验等途径来收集证据；（5）评价证据是否支持猜想和假设；（6）得出结论或提出新的问题．

二、声音的产生与传播

1、声音是由于物体的振动而产生的．

2、正在发声的物体叫做声源．固体、液体和气体都可以作为声源．

3、声音可以在固体、液体和气体中传播，但不能在真空中进行传播．

4、声音是一种波，它具有能量—声能．

三、声音的特征（声音的三要素）

1、响度

（1）声音的强弱叫做响度

（2）振动的幅度叫做振幅

（3）声音的响度与声源的振动有关，振幅越大，响度越大．

2、音调

（1）声音的高低叫做音调

（2）每秒钟振动的次数叫做频率，单位为赫兹Hz．

（3）声音音调的高低决定于声源振动的频率，声源振动的频率越大，声音的音调越高；声源振动的频率越小，声音的音调越．

3、音色

在声音的响度和音调都相同的情况下，我们可以根据声音的另一个特征—音色来区分．

四、声音传播的快慢

通常情况下，声音传播的速度为340m/s，在固体和液体中传播的速度比气体中快．

五、回声：声波在传播过程中遇到障碍物反射回来．

六、习题训练：

1、将敲响的锣面用手按一下，响声马上消失，这是因为： A、声波传到人体中去了 B、锣面停止了振动 C、锣面的振动太慢，人耳听不到 D、以上说法都不对

2、在海面发出一束超声波，超声波传到海底，经4s后接收到经海底反射回来的声波，求海底的深度．（超声波在海水中的速度为1500m/s）

3、将击响的音叉插入水中，便会溅起水花，这表明发声的音叉在_______，通常情况下，声音在空气中的传播速度大约是________km/s．

4、两个完全相同和玻璃酒瓶中装有数量不等的水，甲瓶中水较多，乙瓶中水较少．若用嘴向瓶中吹气，则_____瓶发出的音调较高；若用小木棍轻轻敲击酒瓶，则_____瓶发出的音调较高．

5、站在桥洞里的人说话时，不能将回声和原声区分开的原因是： A、桥洞两端开口，不反射声音 B、桥洞反射的声音从洞口跑掉了

C、桥洞太小，使反射的回声与原声混在一起，分不出来 D、桥洞两侧反射回来的声音正好抵消

6、在旷野探险的队员为了寻找队友向空中开了一枪，乙队员听到枪声后立即向空中又开了一枪，甲队员经6s后听到枪声，则两人相距________m，如果他们分别以5m/s和3m/s的速度跑步会合，至少经______s才能会合．

7、若声音在空气中的传播速度为V1，在钢轨中的传播速度为V2，已知V1

v1v2tv2v1

B、钢轨的长度 为（v2-v1）t C、声音沿钢轨传播的时间为

v1tv2v1v2tD、声音沿空气中传播的时间为

v2v18、某同学看到闪电时计时，经过4s后听到雷声，则雷声距该同学距离为________km．

9、进行百米赛跑时，一般以发令枪冒出的白烟为计时起点，若不慎以听到枪声为计时起点，则记录的时间少了_____s．

10、有一山峡宽1200m，两旁都是峭壁，有人在山峡内放了一枪，他听到头两次回声的间隔为5s，求这个人离峭壁的距离．

11、一列火车行驶到桥前某处鸣笛，5s后站在桥头的人听到火车的鸣笛声，再经过63s后火车到达桥头，问火车的速度是多大？ 〖小结〗

声音的发生：振动；音的传播：介质 〖作业〗

1、某同学走进一个峡谷，他拍手后经过0.5s听到右边山崖的回声，经过1.5s以后听到左边山崖的回声．求这峡谷的宽度．

2、已知空气可以传播声音．请设计一个简易的实验证明固体也能够传播声音；请写出实验所需的器材，实验步骤以及实验分析与结论，要求设计的实验具有可行性，要符合安全原则．

11.高二物理光的衍射现象教案 篇十一

1、知识与技能

(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、

2、过程与方法

(1)通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力、

(2)通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力、

3、态度、情感、价值观

(1)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、教学重点与难点分析：

(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、教学过程

1、常见的衍射现象有那些?小孔衍射、小屏衍射、单缝衍射、边缘衍射。

例1、在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到 ( )

A、黑白相间的直条纹 B、黑白相间的弧形条纹

C、彩色的直条纹 D、彩色的弧形条纹

例2、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹、若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时( )

A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失

B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在

C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮

D、屏上无任何光亮

2、为什么平时很难见到光的衍射现象?(发生衍射现象的条件)因为发生明显衍射现象的条件为：逢、孔、障碍物的尺度与波长接近时。由于光的波长很短，所以生活中很难看到光的衍射现象。

例1、如图4―2所示，A、B两幅图是由单色光分别

入射到圆孔而形成的图案、其中图A是光的_____

(填平行或衍射)图象，由此可判断出图A

所对应的圆孔的孔径_____(填大于或小于)

图B所对应的圆孔的孔径、

3、什么是泊松亮斑?谁提出了泊松亮斑?提出的目的`是什么?谁证实了泊松亮斑 的存在?你从中能体会到什么?著名物理家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出：把一各不透光的小圆盘放在光束中，在小圆盘后方的光屏上，圆盘阴影中央出现一个亮斑。后人称此亮斑为泊松亮斑。泊松指望这一预言能推翻光的波动学说，因此他要求菲涅耳做实验。菲涅耳接受挑战，他完成了实验，证实了这一亮斑的存在。

4、你能解释光学显微镜的放大率为什么会受到限制吗?

(1)人眼最小分辨距离约为0、2mm

(2)由于人视网膜宽度有限，为增加放大率就应物镜及目镜的孔径。当孔径小到一定程度可见光将发生衍射，在这种情况下再增大放大率已不能提高清晰度。所示光学显微镜的放大率受到限制。只能达到上千倍。

(3)为避免上述现象就必须降低光的波长，人眼就无法识别且有害。必须进行光电转换。这就是光电显微镜。

5、你能解释交通灯为什么用红、黄两色作为安全信号吗?为避免云雾小水滴阻挡光的传播(红光波长长易发生衍射)

例1、有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间有很好的视力、，(1)其原因是( )

A、不需要光线，也能看到目标

B、自身眼睛发光，照亮搜索目标

C、可对红外线产生视觉