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高中“物理光學(xué)”重要知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)研究

◇山東曹延昭孫建紅

1高中物理光學(xué)重點(diǎn)知識(shí)

1.1光的干涉

光的干涉是指不低于2個(gè)的光波在滿足一定條件的基礎(chǔ)上,其相交的部分各點(diǎn)的光強(qiáng)度和各光波單獨(dú)作用產(chǎn)生的光強(qiáng)度之和存在較大的差異,部分區(qū)域的光強(qiáng)度較小,甚至幾乎為0,但另一部分區(qū)域的光強(qiáng)度則顯著大于各光波單獨(dú)作用產(chǎn)生的光強(qiáng)度之和．高中物理教學(xué)通常應(yīng)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究光的干涉,實(shí)驗(yàn)方法為:將少量的墨汁均勻地涂在小塊玻璃片上,墨汁干后,沿直尺使用刀片在其上劃2條相鄰的細(xì)縫,間距小于0.1 mm．使用激光束照射狹縫,并調(diào)節(jié)雙縫與屏之間的距離,對(duì)干涉條紋進(jìn)行觀察．該實(shí)驗(yàn)操作并不復(fù)雜,器材簡(jiǎn)單,有助于學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)．但是盡管該實(shí)驗(yàn)較簡(jiǎn)便,取得的實(shí)驗(yàn)效果卻并不理想,對(duì)此,可以將光源換成激光,取消聚光透鏡,并在觀察筒后增加攝像頭,以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果．在光的干涉實(shí)際教學(xué)中,教師可以向?qū)W生講解日常生活中應(yīng)用光的干涉的例子,如激光散斑測(cè)速,該技術(shù)利用二次曝光照相獲取的“散斑對(duì)”即可作為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫,二次曝光時(shí)間間隔t與待測(cè)物體速度v的乘積與雙縫間距相同,即d=v·t．實(shí)驗(yàn)可測(cè)得相鄰2條亮條紋的間距x、二次曝光時(shí)間間隔t、雙縫到屏之間的距離l,激光波長(zhǎng)λ,根據(jù)x=lλ/d,物體獲得的速度為v=d/Δt=lλ/ΔxΔt．教師可在相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用的講解中,加深學(xué)生對(duì)光的干涉的理解,增強(qiáng)對(duì)光的干涉的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率．

1.2光的衍射

1.3光的偏振和光電效應(yīng)

橫波光波的振動(dòng)方向與其傳播方向并不呈軸對(duì)稱關(guān)系,縱波光波的振動(dòng)方向與其傳播方向呈軸對(duì)稱關(guān)系,可見(jiàn),光的偏振性能夠區(qū)分縱波和橫波．光根據(jù)偏振狀態(tài)可分為自然光、部分偏振光、線偏振光等．普通光源的光在光傳播的所有可能方向上,光矢量的振幅呈軸對(duì)稱關(guān)系分布或振幅相等．觀察自然光的實(shí)驗(yàn)并不復(fù)雜,學(xué)生可以直接透過(guò)一塊偏振片來(lái)觀察日光,可以不斷旋轉(zhuǎn)偏振片,以觀察日光的變化情況．光的偏振應(yīng)用在日常生活中隨處可見(jiàn),如夜間,2輛汽車相對(duì)前進(jìn)時(shí),如果將偏振片放在司機(jī)前的玻璃和車燈玻璃上,偏振方向一致且與水平面成45°角,司機(jī)就看不見(jiàn)對(duì)方汽車的車燈．

光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng).外光電效應(yīng)指光照下物體表面電子逸出表面而向外發(fā)生的現(xiàn)象.內(nèi)光電效應(yīng)指光照下,入射光的能量不低于Eg時(shí),電子會(huì)吸收光子能量而發(fā)生躍遷,形成載流子的現(xiàn)象．光電效應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較高,如光電管、太陽(yáng)電池、光電探測(cè)器等．物理教師講解光電效應(yīng)相關(guān)知識(shí)時(shí),應(yīng)對(duì)光電效應(yīng)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行講解,如1個(gè)電子一次是否可吸收多個(gè)光子的能量,光子是否能夠只失去部分能量等.講解這些類似的問(wèn)題能夠有效加深學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的理解．

2高中物理光學(xué)重點(diǎn)知識(shí)教學(xué)建議

教師在教學(xué)過(guò)程中,可創(chuàng)建與物理光學(xué)相關(guān)的自然情境．同時(shí)，教師還應(yīng)該運(yùn)用相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)來(lái)展現(xiàn)相關(guān)物理知識(shí),以提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力,促使學(xué)生深入理解相關(guān)知識(shí)．教師在物理光學(xué)的教學(xué)中,讓學(xué)生通過(guò)自主探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)獲得物理相關(guān)知識(shí),以提高學(xué)生的思維能力．除此之外,教師在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)積極地引入物理光學(xué)的實(shí)際應(yīng)用,通過(guò)日常生活中的實(shí)際例子來(lái)進(jìn)一步引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣．

(作者單位：山東省膠州市第四中學(xué))