光纖的射線(xiàn)理論分析說(shuō)課稿
一、說(shuō)教材
本節課內容選自《光纖通信原理》第二章第二節。
1．教材主要內容：
�。�1）光的反射和折射
�。�2）光的全反射及應用
�。�3）階躍型光纖中光射線(xiàn)的分析
2．教材的地位和作用
本節內容是《光纖通信原理》這整本教材講述光纖通信是怎么回事的開(kāi)始，也是后續內容學(xué)習的必要基礎。
二、學(xué)生分析
本次課前面已講述過(guò)了光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和結構，學(xué)生對如此細小的光纖卻能比粗得多的電纜傳更多的電話(huà)有了新奇感。但所教學(xué)生普遍基礎較差，中學(xué)時(shí)所積累的知識比較薄弱。并且學(xué)習主動(dòng)性較欠缺，容易對一門(mén)課，失去信心和耐心。因此培養和保持學(xué)生的學(xué)習信心和耐心至關(guān)重要。
三、說(shuō)教學(xué)目標
1．知識目標
�。�1）通過(guò)在對光的反射、折射及全反射的復習的基礎上，使學(xué)生理解光能在光纖中傳波的原理及條件。
�。�2）理解階躍型光纖的主要特性參數及物理意義。
2．情感、態(tài)度目標
通過(guò)本節課講解用以前所學(xué)知識解釋通信上的一個(gè)實(shí)際應用，讓學(xué)生了解，光纖通信并不難學(xué)，——中學(xué)知識就能解決。以此樹(shù)立起學(xué)好這門(mén)課的信心。
四、說(shuō)教法
本節課圖例采用幻燈片動(dòng)畫(huà)效果，以此吸引學(xué)生的注意力和幫助學(xué)生理解。并且在教學(xué)過(guò)程中采用逐問(wèn)逐答的循序漸進(jìn)的方式，幫助學(xué)生記憶起曾學(xué)過(guò)的知識（光的反射、折射、全反射）
五、說(shuō)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1．光在介質(zhì)交界面產(chǎn)生全反射的條件，光纖傳光原理
2．階躍型光纖主要的一些特性參數
六、說(shuō)教學(xué)程序
1．導入本課內容
利用幻燈片觀(guān)看幾張光纖傳光的圖片，以引起學(xué)生的興趣，然后問(wèn)，“那么光是怎么樣才能在這么細小的光纖中向前傳播的？”接下來(lái)還是自我回答，“就是應用初中學(xué)過(guò)的全反射”，引出本節課的內容提要。
2．本課內容
�。�1）復習光的反射、折射、和全反射
考慮到這些知識點(diǎn)對后續內容的`重要性及學(xué)生的知識素質(zhì)較差這兩個(gè)情況，這幾點(diǎn)內容稍加詳細講解。
首先給出一幅光的折射和反射圖。講解三個(gè)角的含義，并引導學(xué)生說(shuō)出三個(gè)角間的關(guān)系式——反射定律和折射定律。
在了解了折射定律的情況下，問(wèn)學(xué)生可不可能入射光線(xiàn)全部產(chǎn)生反射，提高學(xué)生用折射定律去思考這個(gè)問(wèn)題。等學(xué)生回答后不馬上給出答案，往下利用折射定律進(jìn)行分析，最后得出可以產(chǎn)生全反射，但必須符合兩個(gè)條件。
�。�2）講授新課
應用光的全反射原理解釋光能在光纖中傳播的原因及傳播方式，用圖加深理解，并指明為什么纖芯折射n1要大于包層折射率n2
光纖主要特性參數是本課內容的一個(gè)重點(diǎn)，折射率差Δ這個(gè)參數，比較好理解。重點(diǎn)是數值也徑NA和時(shí)延差τ。講解數值孔徑時(shí)，直接給出NA的物理意義，看圖加深理解。圖中兩條光線(xiàn)，一條符合全反射能向前傳播另一條不符合全反射原理不能身前傳播。再根據折射定律，推導出NA與折射率間的關(guān)系；時(shí)延差指的是不同角度的入射光線(xiàn)在光纖中傳播相同的長(cháng)度L時(shí)，所用的時(shí)間不同。給出這個(gè)時(shí)延差的定義后，展示一張圖片，不同角度的光線(xiàn)走過(guò)一段光纖，路程不同所用的時(shí)間不同。由于時(shí)延差的存在會(huì )造成信號的畸變。
�。�3）小結
板書(shū)，邊回憶，邊書(shū)寫(xiě)本課主要內容。以幫助學(xué)生鞏固。
●光的反射和折射
反射定律：θ1=θ２
折射定律：
n1sinθ1=n2sinθ2
●光的全反射產(chǎn)生全反射的條件
n1>n2
90°>θ1>θc
●階躍型光纖中光射線(xiàn)分析
▲階躍型光纖中的光射線(xiàn)
子午線(xiàn)
斜射線(xiàn)
▲階躍型光纖主要特性參數
相對折射率指數差：Δ=（n12—n22）/2n12
數值孔徑：NA=sinθmax=n1
時(shí)延差：
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