高中物理 第十三章 光 13.7 光的颜色色散教案 新人教版选修3-4.doc

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1、第7节光的颜色色散教案教学目标知识与能力1、棱镜的概念及其对光线的偏折作用；了解光的色散及物体的颜色等生活常识。2、知道白光的色散现象，知道白光是复色光知道匀变速运动的位移与时间的关系，能用来进行简单的计算。3、知道薄膜干涉是如何获得相干光源的，了解薄膜干涉产生的原因，知道薄膜干涉在技术上的应用。过程与方法1．通过对光的色散和薄膜干涉实验探索，加强学生动手能力，观察能力，加深对知识的理解。2．感悟一些数学方法的应用特点。情感、态度与价值观1、知道学好物理的重要性。2、具有科学精神和正确的世界观、人生观、价值观。导学流

2、程一、通过棱镜的光线1、棱镜⑴定义：各平面相交的透明体叫做棱镜。通常所作的是横截面为三角形的棱镜叫三棱镜。简称棱镜。⑵作用：A、改变光的传播方向；B、分光。2、棱镜对光线的作用问题：让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，如图所示，试画出光通过棱镜的光路图。并总结棱镜对光线的作用的特点。（学生课堂练习）做图１中的A图和B图A图B图图1结论：⑴光线通过棱镜后将身它的横截面的底边偏折。⑵棱镜要改变光的传播方向，但不改变光束的性质。a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束；b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束；c、会聚光束通过棱

3、镜后仍为会聚光束。思考讨论：如果隔着棱镜看一个物体，就可以看到物体的像，那么像的们位置与物体的位置相比向哪个方向偏？SS'图2方法：看一个发光点S画出其两条光线的折射光线，找到折射后光线反向延长线的交点。例如：将一个物点S放在棱镜前，从物点发出的两条光线经棱镜折射后射出，我们根据光沿直线传播的经验，认为光线是从它们的反向延长线的交点S射出的，S'就是S在棱镜中所成的像（如图2所示）。这个虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移，物像同侧。确定像的位置，关键还是折射定律。结论：隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向

4、棱镜顶角方向偏移。二、光的色散1．实验探究：问题：让白光通过棱镜折射后在屏上有什么现象？这一现象说明了什么问题？现象：白光通过棱镜后，被分解为红、橙、黄、绿、青、蓝和紫七种颜色的光。结论：光的色散现象一方面说明白光是由上述七种单色光复合而成的复色光；另一方面说明玻璃（包括其他各种透明物质）对不同单色光的折射率不同，即同一种介质对红光折射率最小，对紫光折射率最大（平常所说的介质折射率是对波长为5893埃的黄光而言）。2．单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。3．色散：把复

5、色光分解为单色光的现象叫光的色散。4．正确理解光的色散：（1）光的颜色由光的频率决定。组成白光的各种单色光中，红光频率最小，紫光频率最大。在不同介质中，光的频率不变。（2）同一介质对不同色光的折射率不同，通常情况下频率越高，在介质中的折射率也越大，所以白光进入某种介质发生折射时，紫光偏折得最厉害，红光偏折最小。（3）不同频率的色光在真空中传播速度相同，为C＝3×108m／s。但在其它介质中速度各不相同，同一种介质中，紫光速度最小，红光速度最大。（4）由于色光在介质中传播时光速发生变化，则波长也发生变化。同一色光在不同

6、介质中，折射率大的光速小，波长短；折射率小的光速大，波长大。不同色光在同一介质中，频率高的折射率大，光速小，波长短；频率小的折射率小，光速大，波长大。物理量红橙黄绿蓝靛紫原理频率小大波动理论折射率小大实验测定同种介质中光速大小同种介质中波长大小5．光谱：复色光被分解后，各种色光按其波长（频率）有序排列起来，称为光谱。下图是太阳光的光谱。三、白光的双缝干涉实验：回顾：前面我们学习了单色光的干涉，请复述单色光干涉时的现象。和条纹间距的计算公式。1、白光干涉时看到的现象：①中央为白色亮条纹②明暗相间的彩色条纹③干涉条纹是以

7、中央亮纹为对称点排列的2、解释：由于白光是复色光，各色光的波长不同，各色光所得到的干涉图样中，相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离也不同，因此，在中央白色亮纹两边出现彩色条纹。四、薄膜干涉1、薄膜干涉现象：⑴单色光的薄膜干涉：实验演示：现象：明暗相间的条纹。条纹是水平排列解释：薄膜两表面反射的光互相叠加而成的。竖立的肥皂膜在重力的作用下形成上薄下厚的楔形，当光照在薄膜上时，从膜的前后表面各反射回一列光波，这两列波即是频率相同的相干光波，由于薄膜的厚度不同，这两列光波的路程差不同。当路程差为光波波长的整数倍时，则为波峰与波峰

8、相遇与波谷相遇，使光波的振动加强，形成亮条纹；当光波的路程差为半波长的奇数倍时，则波峰与波谷相遇，光波的振动减弱，形成暗条纹。2、白色光的薄膜干涉实验演示：现象：明暗相间的彩色条纹解释：由于白光是复色光，各色光的波长不同，各色光都发生薄膜干涉，但不同颜色的光在不同的位置相互加强，所以看起来肥皂泡是彩色的。路面上飘浮的油膜上的彩色条纹；蝴蝶等昆虫