《光的顏色 色散》導學案3.doc

光的顏色 色散導學案新知預習1.不同顏色的光,頻率_.2.含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象,叫做_.3.薄膜干涉(1)由薄膜前表面和后表面分別反射的兩列波_而成,劈形薄膜的厚度不等,因而不同的位置反射的光波的_不同.在單色光的照射下,看到_的條紋,在白光的照射下,呈現(xiàn)_條紋.(2)薄膜干涉在生產(chǎn)中可應用于用_檢查平面.4.白光通過三棱鏡發(fā)生色散的現(xiàn)象表明:棱鏡材料對不同色光的_不同.由色散形成的光譜中各色光的排列順序可知:紅光的偏折角最小,紫光的偏折角最大.說明:同一介質對_的折射率最小,對_的折射率最大.典題熱題知識點一 折射中的色散例1紅、綠、黃三條入射光線，分別沿與三棱鏡的底面平行的方向射向三棱鏡的一個側面，從三棱鏡的另一個側面射出，且出射光線交于三棱鏡底邊延長線上的三點，三點到三棱鏡底邊中點的距離分別為s1、s2、s3，則（ ）A.s1=s2=s3 B.s1s2s3C.s1s2s3 D.s1s3s2解析：依據(jù)色散知識可知，光線經(jīng)過三棱鏡將偏向三棱鏡的底邊，延長后交于三棱鏡底邊上的一點，此點到底邊的距離與光線偏折的角度有關，偏折的角度越大，交點到底邊中點的距離越小.因此，紅光出射光線與底邊延長線的交點距底邊中點的距離大于黃光的，黃光的又大于綠光的，因此D項對.答案：D巧解提示 根據(jù)對不同色光的折射率不同，畫出光路圖，就很形象直觀地解決這種問題.例2用薄玻璃片制成一個中間空的三棱鏡放入水中，當一束白光從一個側面斜射入并從三棱鏡通過時，下面說法中正確的是（ ）A.各色光都向頂角偏折B.各色光都向底面偏折C.紅色光的偏折角比紫光的大D.紅色光的偏折角比紫光的小解析：薄玻璃片的厚度可以忽略不計，這樣這個水中的“空氣三棱鏡”的折射率比周圍水的折射率小，這與放在空氣中的玻璃三棱鏡是不同的，同樣根據(jù)折射定律，各色光都向頂角偏移，紅光的偏折比紫光的仍然小，故A、D兩項正確.答案：AD方法點撥 在研究棱鏡的色散現(xiàn)象時不可死記硬背有關結論，應根據(jù)實際情況，應用折射定律靈活解決.知識點二 薄膜干涉例3如圖13-4-5所示，一束白光從左側射入肥皂薄膜，下列說法正確的是（ ）圖13-4-5A.人從右側向左看，可以看到彩色條紋B.人從左側向右看，可以看到彩色條紋C.彩色條紋水平排列D.彩色條紋豎直排列解析：一束白光射到薄膜上，經(jīng)前后兩個面反射回來的光相遇，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，從左側向右看可看到彩色條紋，又由于薄膜同一水平線上的厚度相同，所以彩色條紋是水平排列的.答案：BC深化升華 從右側向左看到的是折射光，折射光的偏折角與介質厚度有關，光經(jīng)過薄膜后的偏折角很小，大面積光束照射后，各單色光的折射光相互重疊，所以難以看到折射時的色散現(xiàn)象.例4如圖13-4-6所示，用單色光照射透明標準板M來檢查平面N的上表面的水平情況，觀察到如圖所示的條紋P和Q的情況，這說明( )圖13-4-6A.N的上表面A處向上凸起B(yǎng).N的上表面B處向上凸起C.N的上表面A處向下凹陷D.N的上表面B處向下凹陷解析：P處所在的條紋是同一條紋，若為直線，則說明該處同一水平線，線上各點對應的空氣層厚度都相同，但實際上P處條紋向左彎曲，意味著后一級條紋（圖中白色條紋）提前出現(xiàn)，可見P處對應的檢測平板上的A點所對應的空氣層厚度與后一級條紋對應的空氣層厚度相同，而后一級條紋本來對應的空氣層厚度比前一級大，可見A處向下凹陷，才能實現(xiàn)該處空氣層厚度與下一級條紋對應的空氣層厚度一樣，C項對；同理B項對.答案：BC巧解提示 在A處干涉條紋P向薄膜變薄的地方彎曲，說明該處空氣層厚度變大，A處向下凹陷.在B處干涉條紋Q向薄膜變厚的地方彎曲，說明該處薄膜的厚度變小，B處向上凸起.例5在研究材料A的熱膨脹特性時，可采用如圖13-4-7所示的干涉實驗法.A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們間形成一個厚度均勻的空氣膜.現(xiàn)在用波長為的單色光垂直照射，同時對A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性的變化.當溫度為t1時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當溫度升到t2時，亮度再一次回到最亮，則（ ）圖13-4-7A.出現(xiàn)最亮時，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強B.出現(xiàn)最亮時，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后相抵消C.溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加/4D.溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加/2解析：如圖所示，A和B之間形成一個厚度均勻的空氣膜，則光在空氣膜的前表面即B下表面和后表面即A的上表面產(chǎn)生干涉，形成干涉條紋，當溫度為t1時最亮，說明形成亮條紋，然后亮度逐漸減弱至最暗；當溫度升到t2時，亮度再一次回到最亮，又一次形成亮條紋，由干涉的原理知，溫度t1和t2時，光程差均為波長的整數(shù)倍，由材料A具有熱膨脹特性所以溫度t2比t1時高度增加，使光程差減小一個波長，則A的高度增加/2，D項正確.答案：方法歸納 在解關于波膜干涉的問題時，關鍵是找出是哪兩列光發(fā)生干涉，然后利用出現(xiàn)明暗條紋的條件進行分析.自主廣場我夯基我達標1.如圖13-4-5所示，從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶.下面的說法中正確的是（ )圖13-4-5A.a側是紅色光，b側是紫色光B.在真空中a側光的波長小于b側光的波長C.三棱鏡對a側光折射率小于對b側光的折射率D.在三棱鏡中a側光的傳播速度大于b側光的傳播速度思路解析：由于玻璃對各色光的折射率不同，導致色散的形成，玻璃對紫光的折射率最大，對紅光的最小，據(jù)n=可以得a側為紫光，b側為紅光，紅光的波長大于紫光的波長，由n=c/v可以求出，紅光的傳播速度大于紫光的.答案：B2.如圖13-4-6所示的三棱鏡中，BC面鍍有反射膜，一束白光斜射入AB面，經(jīng)棱鏡后再斜射入AC面，經(jīng)棱鏡后在屏幕的bc段形成彩色光帶，則b點顏色是_色（屏幕距棱鏡AC面較近，且與AC平行）.圖13-4-6思路解析：在玻璃中，紫光的折射率大于紅光的折射率，n=，經(jīng)過反射膜，因為入射角等于反射角，可以得知，b點的顏色為紅色.答案：紅3.雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象.在說明這個現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路圖.一束細光線射入水珠，水珠可視為一個半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d，水的折射率為n.在圖13-4-7中畫出該束光線射入水珠內經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖.圖13-4-7思路解析：考查運用光的折射定律、反射定律以及幾何知識處理問題的綜合分析能力，同時也考查了學生畫光路圖的能力.答案：光路圖如圖所示.我綜合我發(fā)展4.半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖13-4-8所示，圓心為O，兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直，光線1的入射點A為圓柱面的頂點，光線2的入射點為B，AOB=60，已知該玻璃對紅光的折射率n=.圖13-4-8（1）求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d；（2）若入射的是單色藍光，則距離d將比上面求得的結果大還是小?思路解析：（1）如圖所示，i1=60，r1=30，i2=30，r2=60，光線1不發(fā)生偏折.OC=.（2）玻璃對藍光的折射率比對紅光的大，藍光偏折更明顯，故d變小.答案：（1）d= (2)d變小5.如圖13-4-9所示，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為，一細光束以入射角從P點射入，.已知此光束由紅光和藍光組成，則當光束透過b板后（ )圖13-4-9A.傳播方向相對于入射光方向向左偏轉角B.傳播方向相對于入射光方向向右偏轉角C.紅光在藍光的左邊D.紅光在藍光的右邊思路解析：光線通過玻璃板后，方向不變但發(fā)生側向位移，光頻率越高，折射率越大，側向位移越大.紅光頻率小于藍光，所以藍光側向位移大，第一次透過玻璃板a后紅光位于藍光右邊（如圖），當光線射到b上時，由于，由幾何關系知光線從法線左側入射，側移情況與a相似，紅光仍在藍光右邊，且兩者間距加大，故選D.答案：D6.用三棱鏡可使陽光折射成一條彩色譜帶如圖10410所示，請回答下列問題：圖13-4-10（1）B、C、D分別為什么帶？（2）將一瓶綠藻放在A處，則B、C、D哪一段變暗？（3）將這瓶綠