四(下)科技教案6、光学魔盒五篇范文

第一篇：四(下)科技教案6、光学魔盒

教学内容：光学魔盒 教学时间: 教学目标: 通过制作和观察光学魔盒，了解镀膜玻璃的特性，引发学生对光学现象进行进一步学习和研究的兴趣。教学准备：

材料：32开光学耦合彩印卡纸2张，镀膜玻璃1块 工具：剪刀、刻刀、胶水 教学过程：

一、情景导入：

我们平时使用的镜子是用平面玻璃之城的，在平面玻璃的一面镀上一层银或喷涂上一层吕金属，那么银或吕的平面就成为很好的反射光线的平面，这就是我们平常用的平面镜。我们在穿衣或梳洗后照镜子时，我们身上各点的光线射到平面镜上，由平面镜金属的反光面反射后，就会形成一个与我们大小一样的在镜面后面的一个虚像，这个虚像与镜前面的人是对称的。但如果在平面玻璃的一个平面上喷镀上很薄的少量金属，形成镀膜玻璃，可以折射部分光线，又可以透过部分光线。

今天我们就来体会一下他的魔力。

二、制作步骤：

1、仔细观察镀膜玻璃，了解它反光和透光的情况。

2、将光学魔盒彩印卡纸的盒纸沿着轮廓线剪下，把标有刻空符号的地方刻空，把标有虚线折线的地方折转，再有圆孔的卡纸一面上粘贴上画有红花的一片卡纸，另一端面上粘贴上画有绿叶的一片卡纸。

3、按图一所示，将镀膜玻璃竖直装在光学魔盒中部，然后把光学膜和折粘起来。

4、在管线较强的位置，让光线射入光学魔盒的两个缝隙光孔，用手遮挡远端的缝隙光孔，通过观察孔会看到光学魔盒靠近观察孔端的图片的像，想想看这个像是反射光形成的还是透射光形成的？为什么如果挡住靠近观察孔一端的缝隙光孔，你会看到远端图片的像，想想看，这个像是怎样形成的？为什么？

缓慢的转动，看能不能找到个位置使红花和绿叶配合在一起，形成一个完整的画面。

三、课外拓展：

自学小知识—要用多大的穿衣镜才能看到自己全身像？

教学反思：

第二篇：科技教案(四下)

伞翼风筝

教学内容：制作伞翼风筝 教学目标：

1、能按照教材上的方法把吸管做成各个零件。

2、能利用吸管和竹条制成规格均匀的伞架。

3、认识风筝的基本组成：骨架、翼（蒙）面、尾巴、提线、放飞线等。

4、在装饰风筝图案纹样的过程中，展示自己的绘画能力。

5、鼓励学生制作不同式样的风筝，培养学生的创造性思维。能制作简易的伞翼风筝。放飞风筝：

1、初步掌握放飞伞翼风筝的技巧。

2、知道风筝飞行的平衡主要是靠长长的尾巴

3、培养学生在处理放飞风筝活动中与其他同学风筝交叉情况时的谦让精神。教学过程：

放风筝是学生非常喜欢的一项活动。但是平时他们放的风筝都是在外面买的，样子大多会有些重复。如果能拥有一支自己制造的，独一无二的风筝，应该是件快乐的事情。所以组织四年级学生制作伞翼风筝。

一、学习制作简单的风筝

1、出示风筝，让学生观察风筝的形状，颜色、构成。

2、小结有关风筝的基本情况（对称）及构成，了解我国民间的风筝艺术。

3、做一做：

你想拥有自己的风筝吗？让我们一起动手做一个属于自己的风筝吧。

4、按照书上要求及步骤制作风筝。（教师指导，学生制作）

（重点强调安装和校准风筝的提线：指导学生采用“悬挂法”来确定物体的重心。将风筝悬挂，并使其平衡，这时重力的作用点一定在悬线方向上，再换一个悬挂点，新的悬线也一定通过重心，前后两线的交点就非常接近重心位置。确定了风筝的重心，就可以以此为基准，来安装和校准风筝的提线了。）

5、你搜集的资料中，还有什么样的材料可以制作风筝。

二、试飞大行动。

要求：各小组既要有良性的竞争又要友好的互助。

要领： 注意风筝在迎风时的角度，对放飞有成败之关键。

2风向和风速的强弱、稳定性对风筝放飞也是很重要的条件。3在试飞的过程中要及时调好提线的长度与上下提线的比例。4 如果出现打转，或倾斜时要及时调整好尾部的长度与左右平衡。

三、课堂小结

说一说这一节课的感受与体验。

四、课外拓展

同学间相互合作进行制作，看看能不能做一个别样的风筝。

橡筋动力车

教学内容：制作橡筋动力车 教学目标：

1、能做出橡筋动力车的车身。

2、能调试自己的作品，使车能跑得比较直。

3、鼓励学生用做出各种各样的橡筋动力车型。

4、培养学生废物利用的好习惯。

5、通过开展作品竞赛活动使学生获得成功的喜悦和对科技制作活动课程的热爱。教学过程：

制作橡筋动力车的难点在于制作其车身，老师在教授学生制作时，一定要强调车轮要一样大，并且车轴一定要正中心，否则这个车会跑得一上一下的，较慢。可鼓励学生用不同材料进行制作。

一、学习制作橡筋动力车。

1、出示橡筋动力车，让学生观察橡筋动力车的构成。

2、小结有关橡筋动力车的构成。

3、做一做：按照书上要求及步骤制作橡筋动力车。（教师指导，学生制作）

4、你搜集的资料中，还有什么样的材料可以制作橡筋动力车。

二、试跑。

要求：各小组既要有良性的竞争又要友好的互助。

三、课堂小结

说一说这一节课的感受与体验。

四、课外拓展：

可合作进行，制作一个别样的橡筋动力车。

自航船

教学内容：制作自航船 教学目标：

1、学会制作船体：

①小刀使用过程中的安全操作；

②切割出的船体对称； ③泡沫塑料块的切割面光滑。

2、学会制作水箱和气囊：

①水箱、气囊和吸管的结合部紧密，无漏水、漏气现象

②水流、气流通畅。

3、学会自航船的组装、测试。

①水箱、吸管与船体粘接紧密；

②船体入水平稳，能自由前行：

③会使用对比实验的方法

④会利用表格统计实验数据；

⑤通过实验得出结论。教学过程

将泡沫塑料块切割成小船的形状，在尾部切一“Ⅴ”字形小口。

1制作水箱：用锥子将一次性茶杯扎一个小孔，穿入吸管（用剪刀将吸管一端剪成斜口），再用橡皮泥将吸管和茶杯的结合部封好。

2制作气囊：将吸管插入气球嘴中，用线绑紧（注意：不要将吸管压扁）。3将水箱和船体平稳的粘接起来（吸管粘接于船体“Ⅴ”字形切口处）。水注入水箱后通畅喷出，船自动向前行驶。

4将气囊上的吸管粘接于船体“Ⅴ”字形切口处，出气口略低于船底，往吸管中吹气，使气球鼓起来，将小船放入水中让它自动行驶。

5给水箱注入不同数量的水，统计船航行的速度和距离。

6给气球更换粗细各不相同的吸管，统计船航行的速度和距离。将吸管的一头夹住又有会怎样。

简易验电器

教学内容：学会制作简易验电器 教学目标：

1、能想办法将铜丝穿过塑料瓶盖。

2、会使用工具将铜丝做成指定形状。

3、能够将制作好的部件按要求进行组装。

4、将丝绸摩擦过的玻璃棒轻碰验电器的圆环，能使验电器上的铝箔片发生变化。

5、用不同的材料相互摩擦，拿到验电器上检验，得出正确结果。

6、通过教师讲解和亲自实验，初步了解什么是“正电荷”，什么是“负电荷”。教学过程：

1、将小饮料瓶里面烘干。想办法把铜丝穿过瓶盖。

2、将穿过瓶盖的铜丝内端做成钩状，外端做成环形。

3、剪两张长2厘米，宽1厘米的铝箔纸片，纸片的顶端各穿一个小孔。4

将剪好的铝箔纸片挂在铜丝的钩子上，放入瓶内，盖好瓶盖。

5、将丝绸摩擦过的玻璃棒轻碰验电器的圆环。观察两片铝箔纸片的变化。

6、用不同的材料相互摩擦，再拿到验电器上检验是否带电。

7、先用绸子摩擦过的玻璃棒轻碰验电器的圆环，观察两片铝箔纸片张开夹角的大小；再用毛皮摩擦过的橡胶棒轻碰验电器的圆环，观察两片铝箔纸片张开夹角大小的变化。

叶脉标本

教学内容：制作标本工具与材料 教学目标：

1、能按照书中介绍的步骤制作叶脉标本。知道制作叶脉标本基本步骤。

2、用心体验制作标本过程中的每一个细节及其要领，体会美丽背后的不容易。教学过程：

1、选择叶片。选择叶脉粗壮而密的树叶。一般以常绿木本植物为好。如桂花叶、石楠叶、木瓜叶、桉枝叶、茶树叶等。在叶片充分成熟并开始老化的夏末或秋季选叶制作。

2、把约100毫升水倒入烧杯，在水中加入4克氢氧化钠，把烧杯搁在石棉网上，用酒精灯加热，煮沸溶液。

3、把树叶浸没在溶液中，继续加热15分钟左右，用镊子轻轻搅动，使叶肉分离，腐蚀均匀。

4、待叶子变黑后，捞取一片叶子，放入盛有清水的塑料盆中。检查叶肉受腐蚀和易剥离情况，如易分离即可将叶片全部捞出，放入盛有清水的塑料盆中，再逐片进行叶肉与叶脉的分离。

5、去掉叶肉。从清水里取出叶片，放在玻璃上，用旧牙刷柄光在叶面上轻轻擦试，受腐蚀的叶肉即可被擦掉，然后在水龙头下面冲洗，继续擦试，直到叶肉全部去掉，露出白色的叶脉。

6、漂白叶脉。将刷洗净的叶脉放在漂白粉溶液中漂白后捞出，用清水冲冼后夹在旧书报纸中，待其吸干叶脉上的水分.。

7、取出压平的叶脉片，待叶脉干透后，用毛笔在叶脉两面涂上水彩颜料，稍干后再压平。

8、取出涂上颜料的叶脉片，在它的叶柄上系一条彩色丝线，就得到了一张精致美丽的叶脉书签了。

爬坡桶

教学内容：制作爬坡桶 教学目标：

1、能利用废旧材料制作爬坡桶。

2、知道爬坡桶的玩法及其组成。

3、体会亲自动手制作，变废为宝制作玩具的乐趣。调试和改良爬坡桶：

1、通过制作和调试活动，认识到爬坡筒是利用橡皮筋作动力的。

2、能正确记录爬坡筒的运动情况。

3、尝试对爬坡筒进行改良和再创造，体验制作与创造的乐趣。教学过程：

知道爬坡桶的基本组成及其玩法。

1、制作爬坡筒需要哪些材料？

2、如果没有橡皮筋能否用绳子代替？

趣味纸环

教学内容：趣味纸环 活动准备：

剪刀、墨水、铅笔、纸条、胶水 检测目标：

1、能用纸环做多个实验，并描述实验现象。

2、阅读资料了解各种实验的科学原理。教学过程：

1、认识了解扭转纸环的发现者：莫比乌斯（莫比斯）。

2、实验：将一个扭转180度后再两头粘接起来的纸条的魔术般的性质。

3、体验魔术表演纸环游戏的乐趣。

4、说说生活中的莫比斯环现象。评价方法：

1、课前布置查阅资料来达到评价标准。

2、通过实验验证莫比斯神奇的发现，继而讨论扭两圈的纸环和做链条的游戏，层层推进，可以用魔术表演的形式呈现。达到标准2和3。

3、拓展：问问同学们生活中有没有发现莫比斯现象，（根据各校各班的情况因材施教，若时间或空间不够，可布置课下完成）

取物游戏

教学内容：取物游戏 活动准备：

棋子、纸、玻璃杯、厚书、细线、水、铅笔、直尺进行取物游戏的试验（有3项）

1、取出底层棋子

2、杯下取纸

3、线断取书 教学过程：

1、在不受外力作用的情况下，静止的物体有保持静止状态、运动的物体有保持运动状态的性质，这种性质叫做惯性。“取出底层棋子”的活动就是因为上面的棋子由于受惯性的作用仍保持原来的状态而不倒的。

2、在“线断取书”这项活动中，当快速向下拉线时，由于有惯性的存在，书将保持在原地不动。这时，拉力还没有被传到上线，下方就已经承受了较大的拉力，因此下线就被拉断了，当缓慢的向下拉线时，上方的线由于承受了书的重量，所以上线被拉断。

检测目标：

1、能够描述什么是惯性。

2、能够举出运用惯性的例子。

3、体验在（游戏活动）玩中学知识。

4、在游戏中了解惯性及其现象。

5、通过学习用惯性的知识解释一些现象。

动脑筋“加一加”

教学内容： 认识“加一加”的现象

教学目标：

1、认识生活中“加一加”的现象。

2、利用“加一加”的现象，解决生活中的几个问题。

3、使用“加一加”的方法，设计一件小发明。教学过程：

动手做一做“加一加”的小发明

1、通过观察身边的物品，谈一谈“加一加”现象。达到评价标准1。

2、找出生活中需要用到“加一加”的实际例子，提出科学合理的解决方案，达到评价标准2。

3、动手设计制作“加一加”的小发明。（小组合作完成，教师分组指导）达到评价标准3。

检测目标（含样题）

1、针对“加一加”现象设计一件小发明。

2、针对某物体的缺点想出多种“加一加”即可改进的方法。

3、收集身边的小发明的故事

蜡烛游戏

教学内容：蜡烛游戏 教学目标：

1、通过活动让学生体验蜡的某些特性。

2、习利用蜡的特性拓印材料。

3、利用蜡在水中燃烧的活动让学生探索物体有关 重心的知识。

4、学生能感知模具的应用及其特点。

5、道蜡遇热融化，冷却凝固的科学知识。

6、握制造蜡制品的步骤，对简单的工艺流程有初步的认识。教学过程 ：

活动一是利用蜡的附作较强的特性进行拓印的工艺过程在操作中要求蜡的涂抹均匀，拓印力度要求较高，因此对学生动手能力要求较高。

活动二除直观地可知蜡烛可漂浮在水面外还需要思考分析的是为什么蜡烛的底部加了硬币后蜡烛能悬浮于水中（重心降低）。检测目标： a.主动探究设计出制造蜡制品的整个工艺过程。b.自主发现设计制造模具的方法。

2、看学生完成的拓印作品。3、写一份分析报告。4、活动小结操作步骤过程。

第三篇：光学教案

光学知识点

（一）光源：能发光的物体。

1、光源可分为自然光源。如 ：太阳、萤火虫。

2、人造光源。如： 篝火、蜡烛、油灯、电灯、电视机屏幕。

3、月亮、平面镜、放电影时所看到的银幕本身不会发光，它们不是光源。

（二）光的传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

1、表示光的传播方向的直线叫光线，光线是带箭头的直线，箭头表示光传播的方向。

2、用光的直线传播解释简单的光现象

1）影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。2）日食、月食的成因。

3）小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。

（三）光速

81、光在真空中的传播速度是3×10 m/s.2、光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小.3、光在空气中的速度可认为是3×108 m/s.（四）色散：复色光分解单色光的现象，叫做光的色散。

1、白光是复色光。白光通过棱镜不能再分解的光叫做单色光

2、红、绿、蓝是色光的三原色

3、红、黄、蓝是颜料的三原色。

（五）光的反射：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

1、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于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。

2、分类：

⑴ 镜面反射：射到物面上的平行光反射后仍然平行。

迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射 ⑵ 漫反射：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 每条光线遵守光的反射定律。

（六）平面镜：

1、成像特点：①物体在平面镜里所成的像是虚像。②像、物到镜面的距离相等。③像、物大小相等。④像、物的连线与镜面垂直。

2、“正立”“等大”“虚象”像、物关于镜面对称。

3、成像原理：光的反射定理。

4、作用：成像、改变光路。

5、实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像。

虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像。

（七）光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象。

1、光的折射定律：

⑴折射光线，入射光线和法线在同一平面内。⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。⑶

光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0度。

2、在折射时光路是可逆的。

3、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置高。

（八）透镜成像：

1、透镜及分类： 凸透镜： 边缘薄，中央厚。

凹透镜： 边缘厚，中央薄。

2、主光轴，光心、焦点、焦距。

主光轴：通过两个球心的直线。

光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示

焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。

虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心以及一条主光轴。

3、透镜对光的作用

凸透镜：对光起会聚作用。

凹透镜：对光起发散作用。

4、凸透镜成像规律

注意：

u>f： 物距增大、像距减小、像变小、成倒立实像；物距减小、像距增大、像变大、成倒立实像。

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第四篇：光学教案

6.1 光的吸收和散射

教 案

主讲： 朱 辉 单位：物电学院

2010-12-08【教学目的】

掌握光在传播中与物质的相互作用之一——能量变化（吸收和散射）。掌握朗伯定律。

掌握吸收光谱及其应用。

能够利用瑞利散射理论解释朝阳、蓝天现象。能够利用米氏散射理论解释白云和雾的现象。了解散射光的偏振性。

培养学生利用光的吸收和散射原理解释自然现象的能力。提高学生对环境保护的认识。【教学内容】

朗伯定律。

一般吸收和选择吸收。

吸收光谱及其应用。

光的散射定义。瑞利散射和米氏散射。蓝天、朝阳和白云现象。【教学重点】

朗伯定律、吸收光谱。

用散射理论解释自然界中的光学现象。【教学难点】

吸收光谱。电偶极辐射理论。

散射和漫射、反射和衍射的区别。散射光的偏振性。【课时安排】 45分钟 【预习要求】

观察自然界中的吸收和散射现象。【教学方法】

实验演示法、讲授法、谈话法等。【实验演示】

通过实验演示光的吸收和散射现象

通过PPT显示光的吸收和吸收光谱的动画或图片。【教学手段】

采用多媒体教学。【参考书目和参考文献】

1.赵凯华.新概念物理教程光学.北京:高等教育出版社,2004.11.2.钟锡华.现代光学基础.北京：北京大学出版社，2003.8.3.赵凯华,钟锡华.光学.北京:北京大学出版社,1984.4.母国光,战元龄.光学.北京:人民教育出版社,1979.5.郭光灿等.光学.北京:高等教育出版社,1997.6.张志军, 熊维巧.原子吸收分光光度法测定微量铬[J].化学工程师 , 2000,(03)7.孙立民, 郭丽娟.氢化物原子吸收分光光度法测定水中的汞[J].吉林水利 , 2002,(06)8.伯广宇等.探测大气温度和气溶胶的瑞利-拉曼-米氏散射激光雷达[J].光学学报,2010（01）.【作业】

Page291 6.2 [教学内容] 导入：

除了真空，没有一种介质对电磁波是绝对透明的。光的强度随穿进介质的深度而减少的现象，称为介质对光的吸收（absorption）。仔细的研究发现光不仅有吸收而且还有散射两种情况，前者是光能量被介质吸收后转化为热能，后者则是光被介质散射到四面八方。

演示1：光通过液体以后的变化，引入光与物质相互作用中的吸收和散射问题。发现

光束越深入物质，强度将越减弱

结论：

⑴ 光的能量被物质吸收——光的吸收现象

⑵ 光向各个方向散射 ——光的散射

6.1 光的吸收和散射

一、光的吸收 1.朗伯定律

实验表明，当光沿X方向均匀通过介质的时候，设光的强度在经过厚度dx的一层介质时强度由I减为I-dI。在相当广阔的光强范围内，-dI正比于I和dx，有

dIIdx

（1）

式中α是个与光强无关的比例系数，成为该物质的吸收系数。

为了求出光束穿过厚度为l的介质后的强度

图一 光的吸收

改变，（1）改写为

并在0到l区间对x进行积分。得

le

(2)

II0dIIdx

在光强不太强的情况下，大量的实验证明这个定律相当精确。

激光出现后，由于人类掌握的光强增加了几个甚至十几个数量级——这时候就出现光与物质作用的非线性效应（非线性光学）。

在液体中吸收系数α与液体浓度C的关系为

AC

(3)那么(2)式可以改写为

II0eACl

(4)公式(3)可以作为液体浓度测量的理论依据。2.一般吸收和选择吸收

在吸收的过程中，如果所有的波长的吸收都是一样的，我们称为普遍吸收，也可以称之为一般吸收。

a）一般吸收

吸收很少，并且在某一给定的波段内几乎不变。如：空气、无色玻璃和纯水都是在可见光范围内产生一般吸收。

不是所有的物质都是如此，对于广阔的电磁波了范围，一般吸收介质不可能存在。比如我们看一束白光通过一个滤光片，那么就会产生一些特殊的效果。如红色滤光片后变成红光，这种物质对某些波长吸收特别强烈的过程，我们称为选择吸收。

b)选择吸收

特点表现为：吸收很多，并且随着波长的变化而剧烈的变化。任何一种物质对光的吸收都是有这两种吸收组成。c）吸收曲线的应用。（如光纤吸收曲线）

图二 光纤的工作波长分段图

图二是光纤的吸收曲线，从图中可以看出吸收比较少的，而且应用最好是波长1550nm的窗口。这也是高锟的重要贡献。

图三 大气窗口

一般将大气的衰减作用相对较轻、透射率较高、能量较易通过的电磁波段定义为大气窗口。只有位于大气窗口的波段才能被用于生成遥感图像。在VIS—IR区段，常用的大气窗口有：0.3—1.3μm、1.5—1.8 μ m、2.0—2.6 μ m、3.0-4.2 μ m、4.3—5.0 μ m、8—14 μ m。在微波区段，主要采用的大气窗口为8mm附近和频率低于20GHz的波段。

3.吸收光谱

产生连续光谱的光源所发出的光，通过有选择吸收的介质后，用分光计可以看出默写线段或某些波长的光被吸收。这就形成了吸收光谱。

a)实验装置

图4 观察吸收光谱的实验装置

b)吸收光谱

当连续的白光通过吸收物质后再经过光谱仪器的分析，即可将不同波长的光被吸收的情况显示出来，形成“吸收光谱”。

c)吸收光谱与发射光谱的关系

图五 氢原子在可见光区域的发射光谱和吸收光谱

从图五中可以看出，吸收谱中的暗线和发射谱中明线意义对应，也就是说某种物质自身发射那些波长的光，它就强烈的吸收那些波长的光。

d)吸收光谱的应用

我们知道不同的元素对应有不同的发射谱线，就如同条形码一样。很多的时候我们无法也不能把元素加上高温让其发射谱线，如恒星表面覆盖的一层气体。

利用吸收谱观察太阳表面的元素构成：1868年法国人让桑（J.P.Janssen）发现太阳光谱中出现了不知来源的暗线；后有英国天文学家洛尔基（J.N.Lockyer）取名为氦，源于希腊语意为太阳(helios)。这种物质1894年才有英国化学家莱姆赛（W.Ramsay）从亿铀矿蜕变的气体中发现。

利用吸收光谱测量：元素比例的定量分析。

二、光的散射

1.光的散射

在光学性质均匀的介质中或两种折射率不同介质的分界面上，无论光的直射、反射和折射都仅局限在某一个特定的方向上，而在其他方向上的光强则等于零，我们沿着光束的侧向观察就应该看不到光。

但光束通过光学性质不均匀的物质时，从侧向却可以看到光，这种现象叫光的散射。

2.电偶极辐射理论

光通过物质的时候，由于电场的作用，物质中的原子、离子或分子在入射光电场的作用下做受迫振动。设p=ez，z=Acoswt经典的理论告诉我们。

EHeA40cRE2sincos(t2Rc)

(5)

0czSHzpOpOEI

图六 电偶极辐射

图七 波的强度与角度的关系

能量可以用坡印廷矢量表示

SEHEH10cE(6)则波的强度的平均值为

SI10cE20eA32cR22224sin2

(7)有此可知，光在半径为R的球面上各点的相位都相等(球面波)，相位落后园心R/c，但是振幅随着角度变化。

3.散射与介质不均匀的关系

当光入射到介质上，将激起其中的电子作受迫振动，从而发出相干次波。注意这里的次波和惠更斯——菲涅耳原理假设的次波不同，这里是真是的振源。理论上可以证明，只要分子的密度是均匀的，次波相干叠加的结果，只剩下遵守几何光学规律的光线，沿着其余方向的振动完全抵消。但是，在微观的尺度，由于分子的涨落，没有物质是均匀的。那么当尺度达到波长量级的邻近小块之间的光学性质有较大差异时，在光波的作用下它们将成为强度差别较大的次波源，而且从它们到空间个点已有不可忽略的光程差，这些结果就远远不同于均匀介质的情况。如图八所示：

图八 散射、衍射和反射

图中可以看出，介质比较大的情况下，散射可以看作反射和折射。介质比较小的情况下，可以看作衍射。4．瑞利散射和米氏散射

瑞利在1871年针对细微质点的散射，通过大量的实验，提出了散射光强与波长的四次方成反比的规律。

从电动力学的结果我们也可以看出，偶极子的辐射功率也是正比与频率的四次方。究其原因，瑞利认为是热运动破环了分子之间的关联。

同样我们从上面的分析也可以看出，较大颗粒对光散射，不能仅仅看成独立的电偶极子的振荡合成了，它们有很大的一部分是相关的。对应大颗粒散射，米(C.Mie)和德拜(P.Debye)以球形质点为模型计算了电磁波的散射，给出了适用于任何球体的散射公式。如图九所示。

图九 瑞利散射和米氏散射

5.蓝天、朝阳和白云 首先，白昼天空之所以是亮的，完全是大气散射阳光的结果。如果没有大气，即使在白昼，人们仰观天空，将看到光辉夺目的太阳悬挂在漆黑的背景中。这景象是宇航员司空见惯了的。由于大气的散射，将阳光从各个方向射向观察者，我们才看到了光亮的天穹，按瑞利定律，白光中的短波成分（蓝紫色）遭到散射比长波成分（红黄色）强烈得多，散射光乃因短波的富集而呈蔚蓝色。瑞利曾对天空中各种波长的相对光强作过测量，发现与反比律颇相吻合。大气的散射一部分来自悬浮的尘埃，大部分是密度涨落引起的分子 散射，后者的尺度往往比前者小得多，瑞利反比律的作用更加明显。所以每当大雨初霁、玉宇澄清的时候，天空总是蓝得格外美丽可爱，其道理就在这里.由于白光中的短成分被更多地散射掉了，在直射的日光中剩余较多的自然是长波成分了。早晚阳光以很大的倾角穿过大气层，经历大气层的厚度要比中午时大得多，从而大气的散射效应也要强烈得多，这便是旭日初升时颜色显得特别殷红的原因（图十）。白云是大气中的水滴组成的，因为这些水滴的半径与可见光的波长相比已不算太小了，瑞利定律不再适用，按米-德拜的理论，这样大小的物质产生的散射与波长的关系不大，这就是云雾呈白色的缘故。

图十 蓝天和朝阳的形成

6.散射光的偏振性

虽然从光源发出的光是自然光。但从正侧方（Z）观察时发现散射光是线偏振。斜方向观察发现是部分偏振的，唯有在X方向才是自然光。如图十一。

图十一 散射光的偏振性

先假定入射光是线偏振的，传播方向沿X轴，电矢量E沿平行Y轴的方向振动。根据电偶极振荡理论所有的受迫振动都是平行与Y轴的，由此产生的次级电磁波是球面波，向各个方向传播时，波的电矢量E’都是在电偶极子轴线DD’所在的平面内。由于光是横波，E’还必须垂直与波的传播方向。根据(7)式，在赤道面各点的振幅最大，两极为零。

同样可以把自然光的另外一部分沿着Z轴振荡处理。就可以得到上述的实验结果。

应用：蜜蜂利用偏振光和生物钟来辨别方向。

开车时司机带有偏光的太阳镜。

第五篇：四下教案

第1课

茶香四溢

第一课时

教学目标：1.初步了解我国茶文化的历史，知道茶的相关知识。懂得包装艺术的一些简单方法。

2.尝试设计造型别致、色彩和谐的茶具、茶叶包装盒，或用粘土或彩泥制作出自己喜欢的茶具。

3.认识设计与生活的密切关系，培养学生对美术活动的兴趣，激发学生热爱传统文化的情感。

重点：让学生初步了解中国茶文化，并能大胆、巧妙地对茶叶包装盒、茶具进行设计与表现。

难点：在整个学习过程中培养学生的自主学习能力和创新精神。

教具准备：专题学习网页，网络教室。

学具准备：收集有关中国茶文化的图文资料。

教 学 过 程

1.创设情景，激发兴趣。

（1）播放《采茶舞曲》，教师表演茶道艺术，并斟上一杯热茶，让学生观察茶叶在水中的姿态，欣赏茶水的色泽，闻一闻茶水散发出来的清香。请几位学生品尝茶的味道，并交流喝茶的感受。

（2）学生汇报、交流课前通过各种方式了解到的中国茶文化信息，引出学习问题。教师：很多同学对中国的茶文化很有兴趣，今天老师将和大家一起，运用网络资源，通过自主探究，进一步了解中国茶文化。

2.明确目标，确定研究主题。

（1）茶文化源远流长，博大精深。你准备了解、学习哪一方面的知识？

学生将研究问题说出，教师板书。

（2）教师提供学习网页。网页的结构主要有9大块：①“源远流长的茶文化”；②“名茶大观园”；③“制茶工艺知多少”；④“如何品茶及饮茶的益处”；⑤“清香的茶文化”；⑥“韵味茶馆”；⑦“造型各异的茶具”；⑧“多彩的茶叶包装盒”；⑨请您留言：研究了中国茶文化，你学到了哪些知识？

3.网上学习，自主探究。

（1）学生通过网络进行探究。在学习目标的指引下，选择感兴趣的问题，充分利用《中国茶经》网页课件，通过超链接等方式大量搜索图文资料，转入不同的知识点进行自主探究性学习。

（2）教师及时了解学生的学习情况，并提供适当帮助和指导。

4.汇报交流，深化提高。

（1）剖析整理。学生分组，围绕共同问题协作学习，通过收集、讨论、分析和整理，做好向全班汇报交流的准备。（学生可利用复制、粘贴等方法自制演示文稿）

（2）汇报交流。小组之间进行充分交流，及时修改、完善自己的探究成果。

5.发表感受，拓展延伸。

（1）师生进入网上留言板，进行在线发言交流。

（2）学生个人留言完成后，认真阅读、思考老师和同学的留言。

（3）在交流的基础上，根据学习的感受和体会，鼓励学生课后进一步学习，可以以小组为单位画一画记录家乡茶文化的联画，并为下节课做好准备。

第二课时

课前准备

（学生）收集各种茶叶包装盒，水彩笔或蜡笔。

（教师）课件，范作，收集各种茶叶包装盒。

教学过程

1.组织教学，导入课题。

（1）教师出示普通纸的茶包装（里面装着茶叶），请同学们猜它是什么？这样的包装让人有购买欲望吗？再拿出一个精美的茶包装盒，将茶叶放进去。这样呢？

（2）小结：一个精美别致的茶包装，不仅能给人以美的享受，还能直接刺激消费者的购买欲望，从而达到促进销售的目的。好的茶包装具有收藏价值，也可作为复用包装再次使用，在节约资源的同时，弘扬了茶文化。

（3）揭题：今天我们学习茶叶包装设计。

2.欣赏与评述。

（1）老师收集了很多精美的茶叶包装盒，请同学们欣赏。

（2）找一找共同点：文字（茶名、品牌、生产厂家及简要说明）、图案、色彩。

（3）请学生谈一谈第一印象：美观、醒目、色彩和谐、形状各异……

3.启发与尝试。

（1）讨论设计特点及规律。

①茶包装的文字设计。

主要包括：茶名、品牌、生产厂名、简要说明。茶包装的文字是设计的重要部分，一个包装可以没有任何装饰，但不能没有文字，正如同一个人一样，他一定有名字。你认为文字设计中哪些文字要醒目？哪些文字可以小些？

茶名、品牌要设计得较大，特别是茶名，而生产厂名、简要说明可设计得较小。

提问：怎样将文字设计得更美观？（教师可根据学生回答，课件出示各种字体）

可以用到我们学过的各种美术字，如：黑体、宋体、变体美术字……

中国的书法艺术有着悠久的历史，而且有较强的艺术性和观赏性，适当地运用书法，能体现茶文化丰厚的底韵，体现中华民族悠久的文化历史。

也可以在文字的下面加上拼音字母或英文。

文字设计中增加咏茶的诗句等等。

②茶包装的图案设计。

提问：你打算在茶叶包装盒上设计怎样的图案？

（茶叶本身的图案，茶具、茶馆的图案）

茶叶是一种民族性的产品，可以运用一些具有强烈民族文化气息的图案如：体现茶文化的中国画、装饰纹样、吉祥图案以及民间剪纸、少数民族图案…… 茶叶出产地的风光图片，咏茶的诗意图。

运用学到的点、线、面和几何曲线也是很好的表现方法。

③茶包装的色彩设计。

提问：你认为在茶叶包装盒上什么样的色彩最能吸引你？

简洁明快、华丽动人、质朴自然或清新淡雅的色彩。

注意问题：色彩和整体风格的统一，不能用色过多，否则形成不了色调。

小结：茶包装设计中的文字、图案、色彩等要素是与茶叶紧密相关的，并表现出整体和谐、统一、完美的艺术特点。

4.创意设计，作业练习。

（1）要求：今天我们来做小小设计师，用水彩笔或蜡笔设计茶叶包装盒。

（2）学生确定茶名、品牌、生产厂名、简要说明。

（3）学生作业设计，教师进行针对性指导，对有创意的设计进行表扬和点评，以此来启发其他同学。

5.师生共同评价，深入体会。

（1）自评：介绍自己作品的创作过程。

（2）组评、互评和教师评相结合。

6.提供主题，拓展思路。

了解和关注其他商品的包装设计。

第2课

年年有余

课时：一课时

教学目标：1.初步了解传统鱼形纹样的艺术美感，知道中国文字“谐音”的用法，懂得圆形纹样的特点。

2.运用概括、夸张、象征等手法设计、绘制出具有童趣的鱼纹装饰。

3.通过对鱼纹的了解、设计和制作，引导学生认识中国文化的博大精深，培养学生热爱中华优秀传统文化的情操。

重点：把握鱼的基本特征，进行鱼形纹样的设计与制作。

难点：鱼纹设计的新颖性及美感，掌握绘制圆形纹样的基础技法。

教具准备：课件、鱼纹图片资料、范作。

学具准备：收集鱼纹图片资料、有关鱼的故事、制作鱼纹的相关工具。

教学过程

1.创设情境。

（1）播放《年年有余》音乐，引导学生感受音乐渲染的节日气氛。

（2）教科书22页年画图片，请学生说说年画张贴的时间，从哪些地方表现了节日的气氛。

（3）揭示课题，刚才大家欣赏的音乐和图片有一个共同的名字《年年有余》。

2.欣赏评述。

（1）小组展示交流自己准备的图片及有关鱼的故事等，体会鱼与人的生活的关系。

（2）展示福娃贝贝及年画图片。

学生观察讨论，鱼在上述作品中的象征意义。（繁荣、丰收与财富、吉祥如意）

（3）展示鱼纹陶盆图片。（老师介绍陶盆的年代及价值）

①小组讨论，古人为什么把鱼纹描绘在陶器上。

②鱼的纹样跟你平时见到的鱼有何区别？（引导观察鱼的基本特征）

③展示西安半坡出土的陶器上的鱼纹，让学生观察从鱼的哪些部位去加以变化、表现。

（4）学生交流自己带来的鱼形纹样，激发创作热情。

3.活动表现。

（1）创作要求。

①抓住鱼的基本特征，概括、夸张地设计鱼形纹样。

②用自己准备的工具，选择以绘画、橡皮泥塑、剪纸等形式进行创作。

（2）学生创作，老师巡回指导。

4.作业展评。

（1）小组互评（2）老师小结。

5.拓展延伸。

（1）你想用鱼纹来装饰什么？（2）收集、了解圆形纹样。