光的颜色色散教案.doc

光的颜色 色散教案 教学目标：1、知道光的色散现象。2、理解薄膜干涉中的色散现象，并了解薄膜干涉的应用。3、了解衍射时的色散和折射时的色散。4、知道同一介质对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大。教学重难点本节重点：1、光的色散现象及原因（不同的单色光对同一种介质的折射率不同）。2、棱镜折射的色散，色散光谱的七色排列顺序。本节难点：对薄膜干涉的色散的理解教学方法：探究法教学过程设计：一、通过前几节课的学习，我们学习了单色光的干涉，衍射，偏振现象。但是在我们生活中，我们接触的更多的是白光，而不是单色光。那么白光又有那些特征呢，今天我们就来学习光的颜色 色散这一节内容。通过依据导学案的预习，这节课我们应该学习哪些内容？我们的学习目标是什么？下面我们请张海波来回答这个问题。（通过提问的形式引入这节课的学习目标）1、知道光的色散现象。2、理解薄膜干涉中的色散现象，并了解薄膜干涉的应用。3、了解衍射时的色散和折射时的色散。4、知道同一介质对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大。2、 既然学习目标确定了，今天这节课，我们将从“光的颜色 色散”、“薄膜干涉中的色散”、“衍射时的色散”“折射时的色散”几个方面来学习这节课的内容，下边，我们请第一组的学生给我们展示第一部分内容。有请第一组的同学： 1、光的颜色 色散用不同颜色的光做双缝干涉实验，条纹间距 ，（填“相同”、“不同”）；根据公式x= ，可知条纹宽度与波长成 比；由以上两条可得出结论：不同颜色的光， 不同。用白光做双缝干涉实验，屏幕上中央的干涉条纹是 色的，两侧的干涉条纹是 色的。 各种颜色的光如何排列？ 。由以上分析总结：光的色散就是 。阅读课本67页表1总结颜色红 橙 黄 绿 青 蓝 紫频率低 高折射率n小 大介质中速度v大 小临界角C大 小光谱： 。老师：感谢第一组同学的展示。通过第一组同学的展示，我们主要学习了：1、 不同颜色的光，波长不同，频率也不同；2、 红光的波长最长，紫光的波长最短；3、 红光的频率最低，紫光的频率最高；4、 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散现象。【问题探究】肥皂泡看起来是彩色的，油膜看上去也是彩色的，这些现象是怎样形成的？ 薄膜干涉的成因： 竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用,使下面厚上面薄,因此在薄膜上下不同的地方,从膜的前后表面反射的两列光波叠加,若两列波叠加后互相加强,则出现亮条纹;在另一些地方,叠加后互相减弱,则出现暗纹,故在单色光照射下,就出现了明暗相间的条纹;若在白光照射下,则出现彩色条纹.（本节课的重点和难点）老师：我们生活中看到的油膜干涉现象，是自然光在薄膜的前后表面的反射光发生干涉所产生的。 在有些时候，比如我们在使用照相机或者望远镜的时候，我们希望反射回来的光少一点，尽可能使更多的光通过镜头。这时，我们经常的做法是，在镜头的外表面上镀一层透光的膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，当两列反射光相互削弱时，就可以减少反射光。 为了减少反射光的损失，我们的做法是，使薄膜的厚度为入射光的波长的四分之一。这样反射回来的光波经过的路程差恰好等于半个波长，它们干涉后就相互抵消。因为入射光一般是白光，增透膜不可能使所有的单色光都干涉相消，所以镀膜看起来是有颜色的。【学生活动】我们带的眼镜是什么颜色的呢？请同学们观察一下自己的眼镜。我们的看到我们戴的眼镜也是不同的颜色，正是因为在我们的眼镜的表面上有一层增透膜。 现在大家可以看看自己的眼镜，没眼镜的同学就看看旁边同学的眼镜。观察一下眼镜的镜片呈现什么颜色，原因是我们周围的入射光一般是白光，增透膜不可能使所有的单色光都干涉相消，所以镀膜看起来是有颜色的。5、 衍射时的色散 在我们的日常生活中，发生光的色散现象还有很多种，接下来，我们一块来观察一下衍射时的色散现象。为了观察到明显的衍射现象，我们需要一个和光的波长差不多或者比波长小得多的狭缝。今天我给大家介绍一种工具：游标卡尺。这次我们不是用来测量长度的，而是用来提供一个狭缝，我们的观察对象就是我们头顶上的日光灯。接下来，就用手中的工具观察一下我们的日光灯。 提问：史明豪，你观察到的什么现象？ 我们发现，如果用白光做这个实验，我们得到的条纹是彩色的。这是因为白光中包含了各种颜色的光，衍射时不同色光的亮条纹的位置不同，于是各种色光就区分开了。这就是光的在发生衍射时的色散现象。 我们只通过衍射的现在象来研究白光在衍射时发生的色散。 除此之外，我们生活中还有一种更明显的色散现象。夏天，雨过天晴的天空中我们经常会看到彩虹，这也是光的一种色散现象。初中时我们学过，这时，光发生了折射现象。接下来，就请第四组的同学给我们展示光的折射时的色散现象这一部分内容。六、折射时的色散。认识棱镜（棱镜只改变光的传播方向，不改变光的性质）在光学学习过程中，我们经常用到各种各样的棱镜。并理解折射定律。如右图，画出在光线从空气入射到AC面时的折射光.画出从棱镜进入空气时在AB面上的折射情况.如果是一束白光通过棱镜，结果将会怎样？并解释其原因。现象：白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带（红光在上端，紫光在最下端)结论：1、白光是由不同颜色的光组成的。 2、棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，对紫光的折 射率最大。 3、在同一种介质中，红光的传播速度最快，紫光的传播速度最慢。例1、.ABC 为一玻璃三棱镜的截面，一束光MN垂直AB射入，在AC面发生全反射后从BC射出，则在屏PQ上的彩带DE的D点是_光，E点是_光.（填颜色），若MNB变小，最先从AC透出的是_光. 通过以上三个同学的展示，我们从薄膜干涉、衍射、折射三个方面来学习了光的色散现象，那么我们重点学习了哪些内容，下边，我们一块来总结一下这节课的内容：【学习小结】1光的颜色由_决定。2一束日光穿过棱镜，白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上出现由_到_连续排列的七色彩光带，称为_。这是由于棱镜对各种色光的_程度不同而引起的。3一束单色光从空气射入玻璃中，则其频率_，波长_，传播速度_。（填“变大”、“不变”或“变小”）4一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。各种色光中，_色光的偏折角最大，_色光偏折角最小。这种现象说明玻璃对_色光的折射率最大，对_色光的折射率最小。.【板书设计】光的颜色 色散1、 光的色散现象含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散现象。 红光的波长最长，紫光的波长最短；红光的频率最低，紫光的频率最高；2、 薄膜干涉中的色散现象 发生干涉的两列光来自薄膜的前表面和后表面 增透膜的厚度为光波波长的四分之一3、 衍射时的色散现象4、 折射时的色散现象 同一种介质对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，对紫光的折 射率最大。 在同一种介质中，红光的传播速度最快，紫光的传播速度最慢。【达标检测】1如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。设介质1和介质2的折射率分别为n1、n2，则( )An1=n2 真空介质1红光真空介质2紫光Bn1n2Cn1n2 D以上三种可能性都有O C A B2一束红光和一束紫光以相同的入射角沿CO方向入射半圆形玻璃砖的下表面，之后沿OA，OB方向射出，如图所示，则下列说法中正确的是 ( )AOA是红光，穿过玻璃砖的时间较短BOB是红光，穿过玻璃砖的时间较短COA是紫光，穿过玻璃砖的时间较长DOB是紫光，穿过玻璃砖的时间较短3如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 ( )A红光的偏折最大，紫光的偏折最小 B红光的偏折最小，紫光的偏折最大C玻璃对红光的折射率比紫光大 D玻璃中紫光的传播速度比红光大4如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有 ( )abAn1n2，a为红光，b为蓝光 Bn1n2，a为蓝光，b为红光Cn1n2，a为红光，b为蓝光 Dn1n2，a为蓝光，b为红光5a b如图所示，一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，则 ( )A玻璃对a光的折射率较大Ba光在玻璃中传播的速度较大Cb光的频率较大Db光的波长较长选做题空气 水a b6一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线a和b，r1、r2分别表示a和b的折射角，以下说法正确的是 ( )Aa为红光折射光线，b为紫光折射光线Ba为紫光折射光线，b为红光折射光线C水对紫光与红光的折射率n1与n2之比n1n2sinr1sinr2D紫光与红光在水中波速v1与v2之比v1v2sinr1sinr27一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则 ( )ab空气玻璃Ananb Bnanb Cv avbDvavb8某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射后射向平