學人教版選修34 13.7光的顏色 色散課件（5）（31張）.pptVIP

第七節(jié)光的顏色色散 課前自主學案 核心要點突破 課堂互動講練 課標定位 知能優(yōu)化訓練 第七節(jié)光的顏色色散 課標定位學習目標 1 知道白光是由多種色光組成的 了解各色光特性的差別 2 知道薄膜干涉條紋特點 能解釋薄膜干涉的成因 知道其在生產(chǎn)中的應用 3 理解折射中的色散 知道棱鏡對光的偏折作用 重點難點 1 棱鏡的光學作用 2 薄膜干涉的應用 課前自主學案 不一樣 小 波長 波長不同 2 光的色散與光譜 1 光的色散 白光的雙縫干涉條紋是 的 可見白光是由多種色光組成的 發(fā)生干涉時由于不同顏色的光的干涉條紋間距不同 白光被分解了 像這樣含有多種顏色的光被分解為 的現(xiàn)象 叫做光的色散 含有多種顏色的光通常稱做復色光 2 光譜 含有多種顏色的光被分解后 各種色光按其 的有序排列 就是光譜 彩色 單色光 波長 二 薄膜干涉中的色散1 薄膜干涉中相干光的獲得在用黃光做薄膜干涉的實驗中 燈焰的像是液膜前后兩個面 的光形成的 這兩列光波也是一個光源分解而成的 所以它們具有相同的 恒定的相位差 它們是 光源 反射 頻率 相干 2 薄膜干涉的原理豎直放置的肥皂液膜由于受 作用 下面厚 上面薄 因此在膜上不同的位置 來自前后兩個面的 光所走的 不同 在某些位置 這兩列波疊加后相互加強 于是出現(xiàn)了 在另一些位置 疊加后相互削弱 出現(xiàn)了 因此薄膜上出現(xiàn)了 的燭焰的像 重力 反射 路程差 亮條紋 暗條紋 明暗相間 元貝駕考元貝駕考2016科目一科目四金手指考試金手指駕駛員考試 三 衍射時的色散用白光進行衍射實驗時 得到的是 條紋 這是由于白光中包含各種顏色的光 不同色光亮條紋的 不同造成的 彩色 位置 四 折射時的色散1 偏向角 光通過棱鏡后向它的橫截面的 方向偏折 如圖13 7 1所示 其中的 為光的偏向角 光的偏向角越大 棱鏡對光的偏折程度越 底邊 大 圖13 7 1 2 白光通過棱鏡時的色散 1 一束白光通過三棱鏡后形成如圖13 7 2所示的光譜 由上到下的色光順序為 紅 橙 靛 紫 說明白光是由這七種色光組成的復色光 黃 綠 藍 圖13 7 2 2 結(jié)論 白光色散時 的偏向角最小 偏向角最大 這說明同種物質(zhì)對波長不同的光的折射率不一樣 波長 折射率越大 3 在同一種物質(zhì)中 不同波長的光波的傳播速度 波長越短 波速越慢 紅光 紫光 越小 不一樣 核心要點突破 一 對光的顏色 色散的理解1 白光的雙縫干涉 1 現(xiàn)象 中央是白條紋 兩邊是對稱分布的彩色條紋 2 結(jié)論 白光是多種單色光組成的復色光 2 光的顏色 在雙縫干涉實驗中 不同色光發(fā)生干涉 條紋之間的距離不同 條紋之間的距離與光波的波長成正比 由此我們能夠斷定 不同顏色的光 波長不同 即時應用 即時突破 小試牛刀 1 白光通過三棱鏡發(fā)生色散 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大c 在同一介質(zhì)中 紅光的光速比紫光大d 每種顏色的光通過三棱鏡都會分成幾種顏色的光答案 c 二 薄膜干涉現(xiàn)象及其在技術(shù)上的應用分析1 肥皂膜干涉現(xiàn)象 1 白光的干涉圖樣是彩色的 豎直放置的肥皂液膜 因重力的作用 上面薄 下面厚 由于不同顏色的光的波長不同 從前后兩個表面反射的光 在不同的位置被加強 換句話說 不同顏色的光對應亮條紋的位置不同 不能完全重合 因此看起來是彩色的 2 條紋是水平方向的 因為在同一水平高度處 薄膜的厚度相同 從前后兩表面反射的光路程差均相同 如果此時兩反射光互相加強 則此高度水平方向各處均加強 因此 明暗相間的干涉條紋應為水平方向 2 檢查平面平整度 1 原理 如圖13 7 3所示 在被測平面上放一個透明的樣板 在樣板的一端墊一個薄片 使樣板的標準平面與被測平面之間形成一個楔形空氣薄層 用單色光照射時 空氣層的上 下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉 空氣厚度相同的地方 兩列波的路程差相同 兩列波疊加時相互加強或減弱的情況相同 因此若被測面是平的 干涉條紋就是一組平行的直線 如果干涉條紋是彎曲的 就表明被測表面不平 圖13 7 3 2 被測平面凹下或凸起的形象判斷法即使理解了上面的原理 許多同學在判斷時也時常犯錯誤 下面給出一種形象的判斷方法 矮人行走法 即把干涉條紋看成 矮人 的行走軌跡 讓一個小矮人在兩板間沿著一條條紋直立行走 始終保持腳踏被檢板 頭頂樣板 在行走過程中 若某處有一凹下 條紋向薄膜尖端彎曲 若某處有一凸起 條紋向薄膜底部彎曲 3 對 增透 的理解 如果用宏觀的思維方式來理解 兩束反射光相互抵消 并沒有增加透射光的強度 因此 此過程只是 消反 卻不能 增透 其實光的干涉將引起整個光場分布的改變 但總的能量是守恒的 反射光的能量被削弱了 透射光的能量就必然得到增強 增透膜正是通過 消反 來確保 增透 的 即時應用 即時突破 小試牛刀 2 如圖13 7 4所示 一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜 下列說法中正確的是 a 人從右側(cè)向左看 可以看到彩色條紋b 人從左側(cè)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 圖13 7 4 解析 選bc 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(cè)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 課堂互動講練 2011年高考大綱全國卷 雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹 設(shè)水滴是球形的 圖13 7 5中的圓代表水滴過球心的截面 入射光線在過此截面的平面內(nèi) a b c d代表四條不同顏色的出射光線 則它們可能依次是 a 紫光 黃光 藍光和紅光b 紫光 藍光 黃光和紅光c 紅光 藍光 黃光和紫光d 紅光 黃光 藍光和紫光 圖13 7 5 思路點撥 同一介質(zhì)對不同的色光有不同的折射率 介質(zhì)對頻率大 波長短的光折射率大 按折射率從小到大依次排列為 紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫 自主解答 由可見光的折射率知 紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫七種色光的折射率依次增大 由題圖知a d折射率依次減小 故a c d錯 b對 答案 b 方法總結(jié) 分析不同色光折射問題時 應從折射率大小關(guān)系入手 根據(jù)折射定律 采取對比法畫出各色光的折射示意圖是判斷此類問題的基礎(chǔ) 同時也便于觀察二次折射 或反射 的入射角 變式訓練1發(fā)出白光的細線光源ab 長度為l0 豎直放置 上端a恰好在水面以下 如圖13 7 6 現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線 圖中的虛線 的細光束經(jīng)水面折射后所成的像 由于水對光有色散作用 若以l1表示紅光成的像的長度 l2表示藍光成的像的長度 則 a l1 l0 l2b l1 l2 l0c l2 l1 l0d l2 l1 l0 圖13 7 6 精