《光的顏色 色散》參考教案

1、PAGE9第十三章第7節(jié)光的顏色色散【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1、知道光的顏色由頻率決定，知道白光由多種色光組成。2、了解雙縫干涉、薄膜干涉及折射時(shí)光的色散現(xiàn)象及色散的原因。3、知道不同色光在同一介質(zhì)中的傳播速度、折射率有差別。（二）過程與方法通過實(shí)驗(yàn)，觀察白光的雙縫干涉，薄膜的干涉及折射時(shí)的光的色散現(xiàn)象，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和科學(xué)素質(zhì)，并在教師引導(dǎo)、點(diǎn)拔下思考，分析并理解色散產(chǎn)生的原因。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對自然界中許多美好的現(xiàn)象進(jìn)行充分的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)用科學(xué)知識(shí)來解釋自然現(xiàn)象并培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和追求真理的不懈努力精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析】教學(xué)

2、重點(diǎn)：知道光的顏色由頻率決定、薄膜干涉原理及折射時(shí)的色散現(xiàn)象教學(xué)難點(diǎn)：雙縫干涉、薄膜干涉及折射時(shí)光的色散原因及同種介質(zhì)對不同色光的折射率是有差別。【教學(xué)過程】（一）提出問題，引入新課問1、簡述單色光的雙縫干涉圖樣有什么特點(diǎn)生：1明暗相間的條紋2相鄰亮紋（或暗紋）間距都相等。3兩縫S1、S2中垂線與屏幕相交位置是亮條紋中央亮紋問2、雙縫干涉現(xiàn)象中，相鄰兩個(gè)亮條紋中心間距的大小跟哪些因素有關(guān)生：相鄰兩個(gè)亮條紋中心間距=（二）新課教學(xué)師：在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在保持兩縫間距d和縫到屏的距離L都不變的情況下，分別用紅光與藍(lán)光做實(shí)驗(yàn)，得到的干涉圖樣如圖，條紋間距紅藍(lán)，由=知，紅藍(lán)。即不同顏色的光，波長不同（

3、或頻率不同）。一、不同顏色的光，波長不同（或頻率不同）。師：如果用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生猜測干涉圖樣。然后教師做演示，讓學(xué)生注意觀察屏上圖樣特征：1、白光的雙縫干涉條紋是雙縫S1、S2連線的中垂線與屏相交的中央位置是白色亮紋，而兩側(cè)是彩色條紋。然后展示掛圖以便讓學(xué)生對圖樣有深刻印象思考討論：白光的雙縫干涉條紋是彩色的，能說明什么問題學(xué)生討論，得出結(jié)論：說明白光是由多種色光組成的。原因：不同單色光的波長不同，在兩縫間距d和縫到屏的距離L都不變的情況下，干涉條紋間距是不同的。各種色光的干涉條紋在屏上疊加，屏上就會(huì)出現(xiàn)彩色條紋提出光的色散概念2、光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象。白

4、光的雙縫干涉就是一種光的色散現(xiàn)象。3、光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長的大小，有序排列。如圖是太陽的光譜。提問：白光的雙縫干涉條紋是彩色的。在日常生活中，肥皂泡、雨后公路積水上面漂浮的油膜，看起來也是彩色的。這些現(xiàn)象又是怎樣形成的呢二、薄膜干涉1、肥皂液薄膜干涉實(shí)驗(yàn)介紹實(shí)驗(yàn)做法。酒精燈里的酒精中溶解一些氯化鈉，燈焰就能發(fā)出明亮的黃光獲得單色光。把鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，強(qiáng)調(diào)肥皂薄膜必須豎直立放，并把液膜當(dāng)成鏡面從前面看火焰的反射后的虛像。你將看到怎樣的現(xiàn)象為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象師生討論、分析。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：火焰的像上有明暗相間的條紋。現(xiàn)象形成的原因1燈焰的像是

5、液膜前后兩個(gè)面反射的光波疊加形成的，這兩列光波是同一列入射光波被楔形薄膜前表面和后表面分別反射后出來的，因此是相干的光，能夠發(fā)生干涉。2豎直放置的肥皂薄膜受到重力的作用，形成上薄下厚的楔形。厚度不同處，來自前后兩個(gè)面的反射光所走的路程差也不同圖1910某一厚度處，這兩列波疊加后振幅變大，于是出現(xiàn)了亮條紋，而在另一厚度處，疊加的結(jié)果可能是互相削弱，于是在這一厚度處出現(xiàn)暗條紋。又同一水平線上的薄膜厚度近似相同。所以火焰的反射后的虛像上產(chǎn)生水平的明暗條紋。問：請解釋白光照射下的肥皂膜為什么呈彩色生：白光中不同波長的光，也就是不同顏色的光，從肥皂泡的內(nèi)外表面反射后，在不同的位置相互加強(qiáng)，所以看起來肥皂

6、泡是彩色的。師：白光的薄膜干涉也是一種光的色散現(xiàn)象。出示：照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鍍膜鏡頭，看起來有一定的顏色，為什么生：照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭表面常常鍍了一層透光的膜，膜的上表面與玻璃表面反射的光發(fā)生干涉。但只有一定波長（一定顏色）的光干涉時(shí)才會(huì)相互加強(qiáng)，所以鍍膜鏡頭，看起來有一定的顏色。鍍膜的厚度不同，鏡頭的顏色也不一樣。2、光的干涉在技術(shù)上的應(yīng)用干涉法檢查平面請學(xué)生閱讀課本師：雙縫干涉與薄膜干涉都能使白光發(fā)生色散。那么有誰知道，雨后天晴時(shí)，掛在天空中的彩虹呈五顏六色的原因難道也是不同色光的干涉引起的三、折射時(shí)的色散棱鏡可以改變光的傳播的方向。教師指導(dǎo)學(xué)生作出三棱鏡對光路的控制的光路圖。請同學(xué)們根據(jù)

7、光的折射定律，畫出光通過光密三棱鏡的光路圖。（學(xué)生作圖，教師巡視，讓一個(gè)畫的正確的學(xué)生與一個(gè)畫的錯(cuò)誤的學(xué)生上去板演，然后師生一起分析，一方面熟悉折射定律的應(yīng)用，另一方面通過親身體驗(yàn)，理解光密三棱鏡對光路的控制作用）1、空氣中玻璃三棱鏡對光路的控制作用：入射光線經(jīng)三棱鏡兩次折射后，射出方向與入射方向相比，向底邊偏折。2、偏向角：出射光線和入射光線之間的夾角，也叫偏折角。顯然，棱鏡材料的折射率越大，偏向角也越大。3、空氣中玻璃棱鏡成像請同學(xué)們通過作圖，找出點(diǎn)光源S通過三棱鏡所成像的位置，叫同學(xué)上臺(tái)板演。然后師生一起分析，得出：物體經(jīng)三棱鏡所成的虛像向棱鏡的頂角方向偏移。如圖2。實(shí)驗(yàn)：觀察白光通過棱

8、鏡后被分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛和紫七種顏色的單色光的現(xiàn)象。說明什么問題4、白光在折射過程中發(fā)生色散ABAB在AB界面上，各單色光的入射角都相等，但折射角不相等，紅光的最大，紫光的最小。由=n知，各種色光在同一介質(zhì)中的折射率不一樣，棱鏡材料對紅光的折射率小，對紫光的折射率大。（指導(dǎo)學(xué)生看課本上s。但在其它介質(zhì)中速度各不相同，同一種介質(zhì)中，紫光速度最小，紅光速度最大。3、同一媒質(zhì)對不同色光的折射率不同，通常情況下頻率越高，在介質(zhì)中的折射率也越大，所以白光進(jìn)入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，紫光偏折得最厲害，紅光偏折最小。光的顏色紅橙黃綠藍(lán)靛紫偏折角小大頻率小大同種介質(zhì)中的折射率小大同種介質(zhì)中的光速小大空氣

9、空氣水OAB（四）練習(xí)鞏固1下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉的是（）BDA雨過天晴，天空中形成的彩虹B陽光下，肥皂泡呈現(xiàn)彩色C一截插入水中的筷子，看上去變彎了D下雨后，在停過汽車的瀝青路面上，油膜常出現(xiàn)彩色2、如圖所示，兩種單色光組成的復(fù)色光由空氣斜射入水中發(fā)生色散的光路圖，在水中兩單色光A和B則（）AA光的頻率比B光的頻率高B在水中A光的波長比B光的短C在水中B光的傳播速度比A光的大D在水中B光的傳播速度比A光的小3、如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光源加濾色片后獲得的，檢查中所觀察到的干涉條紋是下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的：（）A、A的上表面和B的下表面B、A的上表面和B的上表面；C、A的下表面和B的上表面；D、A的下表面和B的下表面4、用薄玻璃片制成一個(gè)密閉而中空的三棱鏡放入水中，當(dāng)一束白光從其一個(gè)側(cè)面斜射入并通過三棱鏡時(shí)，下述正確的是（）A、各色光都向底面偏折B、各色光都向頂角偏折C、紫光的偏向