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(rèn)識(shí)對(duì)同一介質(zhì)，不同顏色的光折射率不同。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 認(rèn)識(shí)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(shí)的色散現(xiàn)象及其原因【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】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(shí)鏈接】1、觀察課本58頁紅光和藍(lán)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(gè)亮條紋或暗條紋的中心距離 ；根據(jù)這個(gè)公式可以測(cè)出波長(zhǎng)。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(shí)，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(jí)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(zhǎng)從長(zhǎng)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(gè)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(zhǎng)的 數(shù)倍，這兩列波疊加后相互加強(qiáng)，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(zhǎng)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(zhǎng)的光再做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，亮、暗條紋的位置會(huì)變化嗎？為什么？3、當(dāng)白光照在肥皂泡上時(shí)，會(huì)是什么現(xiàn)象？為什么？（二）薄膜干涉的應(yīng)用1、照相機(jī)、望遠(yuǎn)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(zhǎng)（一定顏色）的光干涉時(shí)，才會(huì)相互加強(qiáng)，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(jí)）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(shí)際就是等厚線，同一條紋上各個(gè)地方薄膜的厚度是相等的。）（b級(jí)）變式訓(xùn)練1：課本70頁問題與練習(xí)3（c級(jí)）變式訓(xùn)練2：課本70頁問題與練習(xí)4三、衍射時(shí)的色散思考：用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，衍射圖樣是什么樣的？為什么？四、折射時(shí)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(shí)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(shí)的色散一束白光進(jìn)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(shí)的色散圖樣，回答：（1）出射光線由上到下的色光的順序?yàn)?、 、 、 、 、 、 。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(duì)于波長(zhǎng)不同的光，折射率 ，越小，越 。針對(duì)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(zhǎng)的光波的傳播速度 ，波長(zhǎng)越短，波速越 。【疑難點(diǎn)撥】 對(duì)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(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率（顏色）不會(huì)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(jī)械波是不同的。 （3）運(yùn)用等知識(shí)，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(zhǎng)、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(shí)，總結(jié)各物理量的變化規(guī)律。紅橙黃綠藍(lán)紫波長(zhǎng)頻率波速折射率【小結(jié)反思】檢測(cè)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(shí)形成的彩色條紋 d、單色光通過雙縫時(shí)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(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象； b、只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象； c、厚度均勻的薄膜會(huì)形成干涉條紋； d、觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時(shí)，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(gè)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(shí)，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(duì)同一介質(zhì)，紅光的折射率比紫光?。籧、在同一介質(zhì)中，紅光的光速比紫光小；d、每種顏色的光通過三棱鏡都會(huì)分成幾種顏色的光；b）6、如圖