河北省唐山市开滦第二中学高中物理 13.7 光的颜色、色散导学案 新人教版选修34.doc

河北省唐山市开滦第二中学高中物理 13.7 光的颜色、色散导学案 新人教版选修3-4【学习目标】1、知道光的色散现象；2、观察薄膜干涉现象，知道薄膜干涉能产生色散，并能利用它来解释生活中相关的现象。3、理解棱镜能使射向棱镜侧面的光线向底面偏折的道理；4、知道棱镜折射能产生色散。5、认识对同一介质，不同颜色的光折射率不同。【学习重点】 认识光的色散现象及薄膜干涉产生的色散理解棱镜折射时的色散现象及其原因【学习难点】利用薄膜干涉的原理解释相关现象用光的折射定律分析不同色光通过同一介质后的偏折情况；【知识链接】1、观察课本58页红光和蓝光的干涉图样，可以看出，不同颜色的光发生干涉的条纹间的距离 。2、在光的干涉中，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心距离 ；根据这个公式可以测出波长。由以上两条可以断定： 【新课学习】一、光的颜色 色散1、白光的干涉条纹是 的，可见白光是由 组成的，所以，白光是复色光。发生干涉时，由于不同颜色的条纹间距不同，于是，白光就被分解了。2、光的色散：含有多种颜色的光被分解为 的现象。思考：观察课本67页白光的干涉条纹，为什么中间是白色光，两侧是彩色光？其他各级亮纹中，红色为什么总是在最外侧？3、光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种光按其 的有序排列。思考：阅读课本67页表1，太阳光谱中的各种色光按波长从长到短的顺序应如何排列？他们的频率如何变化？二、薄膜干涉中的色散（一）薄膜干涉的原理：竖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，来自前后两个面的 光，所走过的路程 。在某些位置，两列反射波的路程差是半波长的 数倍，这两列波叠加后相互加强，出现了 条纹；在另一些位置，两列反射波的路程差是半波长的 数倍，叠加后相互削弱，出现了 条纹。思考：1.薄膜干涉中，如何得到两列相干波？2、如果用另一种波长的光再做这个实验，亮、暗条纹的位置会变化吗？为什么？3、当白光照在肥皂泡上时，会是什么现象？为什么？（二）薄膜干涉的应用1、照相机、望远镜的镜头，还有眼睛的镜片表面常常镀了一层透光的膜，膜的 表面与玻璃 反射的光发生干涉。只有一定波长（一定颜色）的光干涉时，才会相互加强，所以镀膜镜片看起来是有颜色的。当然，镀膜的 不同，镜头的颜色也不一样。 2、【科学漫步】 69页“利用光的干涉检查平整度”（c级）思考：图中，弯曲的干涉条纹说明被检查的平面在此处是凹下还是凸出？（提示：薄膜干涉条纹实际就是等厚线，同一条纹上各个地方薄膜的厚度是相等的。）（b级）变式训练1：课本70页问题与练习3（c级）变式训练2：课本70页问题与练习4三、衍射时的色散思考：用白光做单缝衍射实验时，衍射图样是什么样的？为什么？四、折射时的色散1、棱镜由透明材料作成的截面呈三角形的光学仪器，叫做“三棱镜”，也叫“棱镜”。一束单色光射到棱镜的表面，根据折射定律，画出棱镜底面分别在上方和下方时的出射光线。（用铅笔和直尺规范作图）从上面两图中可以看出，无论棱镜的底面在下方还是上方，光通过棱镜后总是向它的 偏折。2、折射时的色散一束白光进入棱镜而被折射后，在屏上的光斑是 的，这说明，光在折射过程中发生 。观察课本70页图13.7-9光在折射时的色散图样，回答：（1）出射光线由上到下的色光的顺序为 、 、 、 、 、 、 。也就是说通过棱镜后， 光的偏折程度最小， 光的偏折程度最大。这说明同种物质对于波长不同的光，折射率 ，越小，越 。针对训练：课本71页问题与练习5（2）由于折射率与波速的关系是：，所以，在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度 ，波长越短，波速越 。【疑难点拨】 对光的颜色、色散的理解：（1）各种光的颜色由频率决定，而频率（颜色）由光源决定，与介质无关光。所以光从一种介质进入另一种介质时，频率（颜色）不会改变。（2）同种介质中不同色光的折射率不同，传播速度也不相同，所以光在介质中的传播速度是由色光频率与介质两方面决定的，这与机械波是不同的。 （3）运用等知识，就能准确而迅速地判断有色光在介质中的传播速度、波长、入射光线与折射光线偏折程度等问题。（4）组成白光的几种单色光，在同一种介质中传播时，总结各物理量的变化规律。红橙黄绿蓝紫波长频率波速折射率【小结反思】检测卡（a）1、下列现象中，不属于光的干涉现象的有 （ ） a、雨后马路上油膜呈彩色； b、肥皂泡在阳光下呈现彩色； c、白光通过单缝时形成的彩色条纹 d、单色光通过双缝时形成明暗相间的条纹；（b）2、如图，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是（ ）a、人从右侧向左侧看，可以看到彩色条纹；b、人从左侧向右侧看，可以看到彩色条纹； c、彩色条纹沿水平方向排列； d、彩色条纹沿竖直方向排列；（b）3、关于薄膜干涉，下列说法中正确的是（ ） a、只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象； b、只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象； c、厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹； d、观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧；（b）4、水中同一深度排列着四个不同颜色的球。如果从水面上方垂直俯视各球，感觉最浅的是 （ ）a、红球 b、黄球 c、绿球 d、紫球（b）5、白光通过三棱镜发生色散时，红光比紫光偏折得轻，这说明（ ）a、不同颜色的光在真空中的光速不同；b、对同一介质，红光的折射率比紫光小；c、在同一介质中，红光的光速比紫光小；d、每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光；b）6、如图