高二物理人教版选修34光的颜色色散（精编版）

1、高二物理人教版选修34 光的颜色色散第 3 页第 4 页师：大家还记得我们在用白光照射双缝时得到的干涉图样是怎样的？生：彩色的条文。师： （投影白光的双缝干涉条纹）怎样解释这种现象呢？（学生积极讨论，气氛热烈，从讨论中基本能掌握了原因）生：不同色光波长不同，条纹宽度不同，红光条纹最宽；紫光条纹最窄，所以出现上面现象。师：解释得好。白光干涉图样也说明白光是由多种色光组成的，在发生干涉时白光被分解了。含有多种颜色的光被分解为单色光的现象，称为光的色散。含有多种颜色的光被分解后，各种色光按照波长的长短依次排列成彩色光带，就是光谱。投影课本表1 和太阳的光谱。师：除双缝干涉实验外，还有一种干涉现象能够

2、观察到光的色散。这就是薄膜干涉。2薄膜干涉中的色散教师演示： 点燃酒精灯， 在火焰中洒些氯化钠，使火焰发生黄光 .把圆环竖直地插入肥皂溶液中，慢慢向上提起形成薄膜，竖直放好，将大烧杯罩住圆环，减小蒸发，以延长演示时间，便于全体观察。将酒精灯移到膜前，调整好位置，在第 5 页酒精灯同侧观察到肥皂膜上呈现明暗相间的干涉条纹。师：怎样解释这一现象呢？请大家思考下面几个问题：投影图及以下问题肥皂膜有几个面可以反射灯焰的光？这些面反射回来的光有没有路程差，如有，它们有什么特点？这些反射光是不是相干光？生 1：膜前后两表面均可反射光。生 2：因为肥皂膜厚度不同，所以不同位置处的反射光路程差不同，有的地方可

3、能是半波长的奇数倍，有的地方可能是半波长的偶数倍。生 3：两表面的反射光线来源于同一光线，振动情况一定相同，是相干光。师：三位同学回答得非常好，大家能弄清薄膜干涉的原因吗？生：能。师：课本给大家介绍了一个干涉现象在技术上的应用实例，我们一起来看看。a、检查精密部件的表面取一个透明的标准样板，放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面照射，入射光从第 6 页空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹，如图 2-3 甲所示。如果被检表面是平的，那么空气层厚度相同的各点就位于一条亮纹或暗纹线上，产生的干涉条纹就是平行的

4、(如图 2-3 乙)；如果观察到的干涉条纹如图2-3丙所示， a、b 处的凹凸情况可以这样分析：由丙图知，p、q 两点位于同一条亮纹上，故甲图中与p、q 对应的位置空气层厚度相同。由于q 位于 p 的右方 (即远离楔尖 )，如果被检表面是平的，q 处厚度应该比p 处大，所以，只有当a 处凹陷时才能使p 与 q 处深度相同。同理可以判断与 m 对应的 b 处为凸起。b、增透膜是在透镜、棱镜等光学元件表面涂的一层氟化镁薄膜。当薄膜的两个表面上反射光的路程差等于半个波长时，反射回来的光抵消。 从而增强了透射光的强度。显然增透膜的厚度应该等于光在该介质中波长的1/4 。3折射时的色散教师出示若干个棱镜

5、 （大约十几个） 给学生传着看， 让学生知道什么是棱镜。（讲解棱镜对光线的作用）a在黑板上画出棱镜的截面如图，让一个学生到黑板上画出光线从空气入射到 ac 面时的折射光和从棱镜进入空气时在ab 面上的折射情况。b用氦氖激光器发出的红光做光源，实验演示验证一下同学画的对不对。第 7 页c归纳结论光在棱镜的两个侧面发生折射时，每次折射都使光线向棱镜的底面偏折。d让学生猜想出入射光的偏折程度可能与哪些因素有关。生：与折射率有关。e入射光方向不变，若折射率比原来大，再让一位学生画出此时光线的两次偏折情况。得出折射率越大，偏折越大的结论。师：刚才我们是用红光做的实验。如果让一束白光通过棱镜你能想象出将是

6、什么样的吗？生 1：还是白色。（其他学生犹豫）师：猜的不是完全没有道理。因为刚才红光折射后出来时还是红光嘛。但还是让我们用实验来验证一下，这样心里才踏实对不对？（1）实验演示白光通过三棱镜后的色散现象。（2）再让学生用发给他们的棱镜对着太阳光转动。可在教室墙壁上看到鲜艳的彩色光带。师：通过棱镜后，偏折程度最小的是什么光？生：红光。师：偏折程度最大的是什么光？第 8 页生：紫光。师：实验说明了什么道理？生：同种介质对波长不同的光，折射率不同。波长越小，折射率越大。师：大家还记得折射率与波速的关系吗？生：cnv师：从公式cnv能够得出结论： 在同一种介质中， 不同波长的光波的传播速度不同，波长越短

7、，波速越慢。4.衍射中的色散如果用白光做单缝衍射实验，得到的条纹是彩色的。原因：因为白光中包含了各种颜色的光，衍射时不同色光亮条纹的位置不同，各种色光被区分开。例 1.用白光做杨氏双缝干涉实验，在屏上呈现明暗相间的彩色条纹，其中a正中央的亮纹是白色的b离中央亮纹最近的一条彩色条纹是红色的c离中央亮纹最近的一条彩色条纹是紫色的d中央亮纹是红色的解析：由于白光是由七种颜色的光合成的，而每种光经过双缝干涉后在中央第 9 页都是亮条纹，这些条纹又重合在一起，复合成白光，故a 对 d 错。由于各种色光的波长不同，红光最大，紫光最小，红光形成的条纹间距最大，紫光形成的条纹间距最小，故b 错 c 对。突破反思本节课以问题为主