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高二物理校本教程光学电学教案.doc


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文档列表 文档介绍
第二篇:生活中的物理(光学篇1-7)
一、教学目标:
1、知道生活中的光现象和原理;
2、知道光现象在实际生中的应用;
3、了解前沿科学光现象:激光、飞秒激光、超人视力。
二、教学重点:
天空颜色与大气污染的关系,阳光对生活的重要性,人是怎样看见物体的。
三、教学过程:
(一)自学与讨论
1、天空颜色与大气污染的关系?
2、飞秒激光的原理和应用前景?
3、科学家像超人一样穿透云层观察宇宙的“超人般的视力”
4、为什么门镜又叫警眼?
5、生活中哪些地方离不开阳光?
6、神奇的激光,有哪些神奇之处?
7、人是怎样看见物体的?
(二)点评总结
天空颜色与大气污染
为什么在洁净的空气中太阳呈现出黄色,同时天空呈现出蓝色呢?在地球表面的人是透过经空气散射的太阳光来看天空的。在洁净的、未受污染的大气中,大部分的散射是空气中的分子(主要是氧和氮分子)引起的,这些分子的大小比可见光的波长要小得多。瑞利理论指出,散射光强和波长的四次方成反比(i
∝1/λ4),在这种情况下,散射主要影响波长较短的光。因为蓝色位于光谱的后面,所以天空本身呈现出蓝色。太阳光直接穿透空气,在散射过程中它失去许多蓝色,所以太阳本身呈现出灿烂的黄色。
根据瑞利的理论,当光波波长减少时,散射的程度急剧加强。所以光波波长最短的紫色光应该散射最强,靛青、蓝色和绿色的光散射要少得多。那么为什么我们看见的是蓝天,而不是紫色和靛色的天空呢?原来当散射光穿过空气时,吸收使它丧失了许多能量,波长很短的紫光和靛光虽然在穿过空气时,散射很强烈,但同时它们也被空气强烈地吸收,阳光到达地面时,所剩的紫色和靛色的散射并不多。我们所目睹的天空颜色是光谱中蓝色附近颜色的混合色,它们呈现出来的就是蔚蓝天空的颜色。
除了散射外,太阳光还被空气中的臭氧分子和水蒸气所吸收。因为空气层散射和吸收的共同作用,最终到达地面的太阳光消耗了许多能量。正因为早晨和傍晚,太阳光经过空气的路程长,能量损失过多,所以我们可以欣赏壮丽日出和美丽的日落景色。而在白天,阳光在大气中经过的路程短,它的能量损失少,这时用肉眼直视太阳会使人头晕目眩,是很危险的。
飞秒激光
飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。它在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大。飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,一飞秒就是10的负15次方秒,也就是1/1000万亿秒,它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍,是人类目前在实验条件下所能获得的最短脉冲。这是飞秒激光的第一个特点。飞秒激光的第二个特点是具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦,比目前全世界发电总功率还要多出百倍。飞秒激光的第三个特点是,它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。
飞秒激光有什么用途呢?飞秒激光在物理学、生物学、化学控制反应、光通讯等领域中得到了广泛应用。特别值得提出的是,由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性,它在病变早期诊断、医学成象和生物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。实现激光受控核聚变的快速点火。从而为人类实现新一代能源开辟一条崭新的途径。
像超人一样发出光
光能穿透那些更复杂的、原子排列不像未加工红

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  • 上传人brnpnu31
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  • 时间2018-05-24