光学教案第2章汇.docVIP

PAGE  PAGE 16 泰山学院物理与电子工程学院 教 案 教 研 室 电光原教研室 任课班级 2010物理学专业 学生人数 40 教 师 闫专怀 泰山学院物理与电子工程学院教案 电光原 教研室 教师姓名： 闫专怀 年 月 日 课程名称光学授课专业和班级2010物理学授课章节与 题目第二章 光的衍射课时6教学 目的1、理解衍射现象的理论基础惠更斯-菲涅耳原理 2、了解波带片的原理和应用 3、理解光栅衍射图样的特点和成因，掌握光栅衍射公式，会计算光栅谱线的位置，并正确理解缺级现象的物理意义。 4、了解衍射对光学仪器分辨率的影响，理解园孔夫朗和费衍射的特点以及光学仪器最小分辨角公式。教学方法1、采用启发式的教学法，由浅入深的进行教学。 2、采用多媒体教学手段：制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。教学重点与 难点重点： 1、??? 惠更斯原理，菲涅耳衍射积分的意义； 2、??? 夫朗和费单缝衍射和衍射光栅，推导和运用他们的强度分布规律； 3、??? 光栅方程的推倒及其意义； 4、??? ?环状波带片； 难点： 1、波带片的焦距 2、夫琅和费单缝衍射衍射花样的光强分布作业P111页2.1；2.2；2.4 ；2.7；2.8 ；2.9；2.12；2.14；2.15；2.16；2.19教学小结光的衍射现象及其实验事实揭示了光的波动性，衍射是光传播过程中的普遍属性。本章的理论基础是惠更斯—菲涅耳原理。讨论了缝、孔、光栅中光波传播规律。 泰山学院物理与电子工程学院教案 电光原 教研室 教师姓名： 闫专怀 年 月 日 课程名称光学授课专业和班级2010物理学授课章节与 题目2.1 惠更斯—菲涅耳原理 2.2 菲涅耳半波带 菲涅耳衍射课时2教学 目的1、了解光的衍射现象，注意区分菲涅耳衍射和夫琅和费衍射。 2、理解衍射现象的理论基础—惠更斯—菲涅耳原理。 教学方法1、采用启发式的教学法，由浅入深的进行教学。 2、采用多媒体教学手段：制作与教材配套的课件、运用课件、网络、录像等手段进行教学。教学重点与 难点重点： 惠更斯—菲涅耳原理。作业P111页 2.1；2.2教学小结光的衍射现象揭示了光的波动性，处理衍射现象的理论基础是惠更斯—菲涅耳原理。。 教学过程与内容 2.1 惠更斯—菲涅耳原理 2.1.1 光的衍射现象 1、定义：光线绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影并在屏幕 上出现光强不均匀的分布的现象 2、种类 a)、菲涅耳衍射：障碍物离光源和考察点的距离都是有限的，或其中之一的距离为有限的。 b)、夫琅和费衍射：光源和考察点到障碍物的距离可以认为是无限的（即实际上使用的是平行光束）。 2.1.2 惠更斯原理 1、波面：在波的传播过程中，位相相同的点的轨迹 2、惠更斯原理的内容：任何时刻波面上的每一点都可作为次波的波源，各自发出球面次波；在以后的任何时刻，所有这些次波波面的包络面形成整个 波在该时刻的新波面。 3、图示： 4、成功之处 可以解释光的直线传播、反射、折射及晶体的双折射现象。 5、缺陷 不能解释波的干涉和衍射现象，而且会导致有倒退波的存在。 2.1.3 惠更斯—菲涅耳原理 1、改进 保留了次波假设，补充了次波位相和振幅的定量表示式，并增加了“次波相干叠加”的原理。 2、惠更斯——菲涅耳原理的内容：面积元dS所发出的各次波的振幅和位相符合下列四个假设： ? a)在波动理论中，波面是一个等相位面。因而可以认为dS面上各点所发出的所有次波都有相同的初相位（可令0=0）。 ? b)次波在P点处所引起的振动的振幅与r成反比。这相当于表明次波是球面波。 ? c)从面积元dS所发出的次波在P处的震幅正比于dS的面积，且与倾角θ有关，θ为dS的法线n与dS到P点的连线r之间的夹角，即从dS发出的次波地到达P点时的震幅随θ的增大而减小。 ? d)次波在P点处的相位，由光程 则面积元dS所发出的各次波在P点的振动为 波面S所发出的各次波在P点的振动为 ?????????????? 复数形式?????? 3、成功之处? 理论上可以解释和描述光束通过各种形状的障碍物时所产生的衍射现象 4、不足之处 计算起来困难 2.2 菲涅耳半波带 菲涅耳衍射　 2.2.1 菲涅耳半波带 1、定义： 任何相邻两带的对应部分所发的次波到达P（位于波面的对称轴上）点时的光程差为λ/2，它们以相反的位相同时到达P点，这