河北省唐山市開灤第二中學(xué)高中物理 13.7 光的顏色、色散導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修34.doc

河北省唐山市開灤第二中學(xué)高中物理 13.7 光的顏色、色散導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3-4【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道光的色散現(xiàn)象；2、觀察薄膜干涉現(xiàn)象，知道薄膜干涉能產(chǎn)生色散，并能利用它來解釋生活中相關(guān)的現(xiàn)象。3、理解棱鏡能使射向棱鏡側(cè)面的光線向底面偏折的道理；4、知道棱鏡折射能產(chǎn)生色散。5、認識對同一介質(zhì)，不同顏色的光折射率不同。【學(xué)習(xí)重點】 認識光的色散現(xiàn)象及薄膜干涉產(chǎn)生的色散理解棱鏡折射時的色散現(xiàn)象及其原因【學(xué)習(xí)難點】利用薄膜干涉的原理解釋相關(guān)現(xiàn)象用光的折射定律分析不同色光通過同一介質(zhì)后的偏折情況；【知識鏈接】1、觀察課本58頁紅光和藍光的干涉圖樣，可以看出，不同顏色的光發(fā)生干涉的條紋間的距離 。2、在光的干涉中，相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心距離 ；根據(jù)這個公式可以測出波長。由以上兩條可以斷定： 【新課學(xué)習(xí)】一、光的顏色 色散1、白光的干涉條紋是 的，可見白光是由 組成的，所以，白光是復(fù)色光。發(fā)生干涉時，由于不同顏色的條紋間距不同，于是，白光就被分解了。2、光的色散：含有多種顏色的光被分解為 的現(xiàn)象。思考：觀察課本67頁白光的干涉條紋，為什么中間是白色光，兩側(cè)是彩色光？其他各級亮紋中，紅色為什么總是在最外側(cè)？3、光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種光按其 的有序排列。思考：閱讀課本67頁表1，太陽光譜中的各種色光按波長從長到短的順序應(yīng)如何排列？他們的頻率如何變化？二、薄膜干涉中的色散（一）薄膜干涉的原理：豎直放置的肥皂薄膜受到 作用，下面 ，上面 ，因此在膜上不同位置，來自前后兩個面的 光，所走過的路程 。在某些位置，兩列反射波的路程差是半波長的 數(shù)倍，這兩列波疊加后相互加強，出現(xiàn)了 條紋；在另一些位置，兩列反射波的路程差是半波長的 數(shù)倍，疊加后相互削弱，出現(xiàn)了 條紋。思考：1.薄膜干涉中，如何得到兩列相干波？2、如果用另一種波長的光再做這個實驗，亮、暗條紋的位置會變化嗎？為什么？3、當(dāng)白光照在肥皂泡上時，會是什么現(xiàn)象？為什么？（二）薄膜干涉的應(yīng)用1、照相機、望遠鏡的鏡頭，還有眼睛的鏡片表面常常鍍了一層透光的膜，膜的 表面與玻璃 反射的光發(fā)生干涉。只有一定波長（一定顏色）的光干涉時，才會相互加強，所以鍍膜鏡片看起來是有顏色的。當(dāng)然，鍍膜的 不同，鏡頭的顏色也不一樣。 2、【科學(xué)漫步】 69頁“利用光的干涉檢查平整度”（c級）思考：圖中，彎曲的干涉條紋說明被檢查的平面在此處是凹下還是凸出？（提示：薄膜干涉條紋實際就是等厚線，同一條紋上各個地方薄膜的厚度是相等的。）（b級）變式訓(xùn)練1：課本70頁問題與練習(xí)3（c級）變式訓(xùn)練2：課本70頁問題與練習(xí)4三、衍射時的色散思考：用白光做單縫衍射實驗時，衍射圖樣是什么樣的？為什么？四、折射時的色散1、棱鏡由透明材料作成的截面呈三角形的光學(xué)儀器，叫做“三棱鏡”，也叫“棱鏡”。一束單色光射到棱鏡的表面，根據(jù)折射定律，畫出棱鏡底面分別在上方和下方時的出射光線。（用鉛筆和直尺規(guī)范作圖）從上面兩圖中可以看出，無論棱鏡的底面在下方還是上方，光通過棱鏡后總是向它的 偏折。2、折射時的色散一束白光進入棱鏡而被折射后，在屏上的光斑是 的，這說明，光在折射過程中發(fā)生 。觀察課本70頁圖13.7-9光在折射時的色散圖樣，回答：（1）出射光線由上到下的色光的順序為 、 、 、 、 、 、 。也就是說通過棱鏡后， 光的偏折程度最小， 光的偏折程度最大。這說明同種物質(zhì)對于波長不同的光，折射率 ，越小，越 。針對訓(xùn)練：課本71頁問題與練習(xí)5（2）由于折射率與波速的關(guān)系是：，所以，在同一種物質(zhì)中，不同波長的光波的傳播速度 ，波長越短，波速越 ?！疽呻y點撥】 對光的顏色、色散的理解：（1）各種光的顏色由頻率決定，而頻率（顏色）由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)光。所以光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率（顏色）不會改變。（2）同種介質(zhì)中不同色光的折射率不同，傳播速度也不相同，所以光在介質(zhì)中的傳播速度是由色光頻率與介質(zhì)兩方面決定的，這與機械波是不同的。 （3）運用等知識，就能準(zhǔn)確而迅速地判斷有色光在介質(zhì)中的傳播速度、波長、入射光線與折射光線偏折程度等問題。（4）組成白光的幾種單色光，在同一種介質(zhì)中傳播時，總結(jié)各物理量的變化規(guī)律。紅橙黃綠藍紫波長頻率波速折射率【小結(jié)反思】檢測卡（a）1、下列現(xiàn)象中，不屬于光的干涉現(xiàn)象的有 （ ） a、雨后馬路上油膜呈彩色； b、肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色； c、白光通過單縫時形成的彩色條紋 d、單色光通過雙縫時形成明暗相間的條紋；（b）2、如圖，一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜，下列說法正確的是（ ）a、人從右側(cè)向左側(cè)看，可以看到彩色條紋；b、人從左側(cè)向右側(cè)看，可以看到彩色條紋； c、彩色條紋沿水平方向排列； d、彩色條紋沿豎直方向排列；（b）3、關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是（ ） a、只有厚度均勻的薄膜，才會發(fā)生干涉現(xiàn)象； b、只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會發(fā)生干涉現(xiàn)象； c、厚度均勻的薄膜會形成干涉條紋； d、觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè)；（b）4、水中同一深度排列著四個不同顏色的球。如果從水面上方垂直俯視各球，感覺最淺的是 （ ）a、紅球 b、黃球 c、綠球 d、紫球（b）5、白光通過三棱鏡發(fā)生色散時，紅光比紫光偏折得輕，這說明（ ）a、不同顏色的光在真空中的光速不同；b、對同一介質(zhì)，紅光的折射率比紫光??；c、在同一介質(zhì)中，紅光的光速比紫光?。籨、每種顏色的光通過三棱鏡都會分成幾種顏色的光；b）6、如圖