光的顏色色散教案

1、13.7光的顏色色散【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識與技能1 .知道不同顏色的光，波長不同。2 .知道什么是色散，了解什么是光譜。3 .通過實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識薄膜干涉現(xiàn)象，了解其應(yīng)用。4 .知道光線通過棱鏡時的光路，認(rèn)識折射時的色散現(xiàn)象。5 .知道不同色光在同一介質(zhì)中傳播速度不同；知道同一介質(zhì)對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大。（二）過程與方法經(jīng)歷不同物理過程中光的色散現(xiàn)象的探究過程，了解色散在生活中的應(yīng)用。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過自然界中的光現(xiàn)象一一虹霓的教學(xué)及色散現(xiàn)象的教學(xué)激發(fā)學(xué)生對大自然的熱愛以及對自然之謎的求知欲望。【教學(xué)重點(diǎn)】1 .薄膜干涉的成因，干涉時的色散。2 .棱鏡對光線的作用，折射時

2、的色散。【教學(xué)難點(diǎn)】薄膜干涉的成因，干涉時的色散?！窘虒W(xué)方法】復(fù)習(xí)提問，理論分析，實(shí)驗(yàn)探究，多媒體輔助教學(xué)【教學(xué)用具】多媒體電腦及投影裝置，酒精燈一盞，金屬圈一個，大燒杯一個，適量肥皂液（或洗衣粉液），少量食鹽，牛頓環(huán)，凸透鏡，三棱鏡若干。【教學(xué)過程】（一）引入新課師：在雙縫干涉現(xiàn)象中，明暗條紋出現(xiàn)的位置有何規(guī)律？生：當(dāng)屏上某點(diǎn)到兩個狹縫的路程差A(yù)=2r,n=0、1、2時，出現(xiàn)明紋；當(dāng)A=（2n+1）一,n=0、1、2時，出現(xiàn)暗紋。2師：干涉條紋的間距與光的波長之間有何定量關(guān)系？生：Ax=L入d師：上節(jié)課我們利用上式測量了光的波長，并觀察了各種色光的干涉圖樣。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)光的顏色和色

3、散的知識。（二）進(jìn)行新課1 .光的顏色色散師：上節(jié)課我們觀察了各種色光的干涉圖樣，用紅光做實(shí)驗(yàn)，條紋間距最大，用紫光做實(shí)驗(yàn)，條紋間距最小，光的顏色不同，條紋間距不同，又因?yàn)楦缮鏃l紋的間距與光的波長成正比，我們可以得出什么結(jié)論？在他的雙嫌干沌豪技生：不同顏色的光，波長不同。師：大家還記得我們在用白光照射雙縫時得到的干涉圖樣是怎樣的？生：彩色的條文。師：（投影白光的雙縫干涉條紋）怎樣解釋這種現(xiàn)象呢？（學(xué)生積極討論，氣氛熱烈，從討論中基本能掌握了原因）生：不同色光波長不同，條紋寬度不同，紅光條紋最寬；紫光條紋最窄，所以出現(xiàn)上面現(xiàn)象。師：解釋得好。白光干涉圖樣也說明白光是由多種色光組成的，在發(fā)生干涉時

4、白光被分解了。含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象，稱為光的色散。師：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按照波長的長短依次排列成彩色光帶，就是光譜。投影課本61頁表1和太陽的光譜。表1若色光在鼻空中的液長和頓事光的般住ift-K/nin瓣軍川產(chǎn)Hz洸的籟色謂長mm兼率乂“"11/紅7IW-62O弼-印制326.1橙4.M-5.0延6J前6m-w簟4504006.7-75師：在各種色光中，波長最長的是什么光？波長最短的是什么光？生：波長最長的是紅光，波長最短的是紫光。師：頻率最小的是什么光？頻率最大的是什么光？生：頻率最小的是紅光，頻率最大的是紫光。師：除雙縫干涉實(shí)驗(yàn)外，還有一種干涉現(xiàn)

5、象能夠觀察到光的色散。這就是薄膜干涉。2 .薄膜干涉中的色散教師演示：點(diǎn)燃酒精燈，在火焰中灑些氯化鈉，使火焰發(fā)生黃光.把圓環(huán)豎直地插入肥皂溶液中，慢慢向上提起形成薄膜，豎直放好，將大燒杯罩住圓環(huán)，減小蒸發(fā)，以延長演示時間，便于全體觀察。將酒精燈移到膜前，調(diào)整好位置，在酒精燈同側(cè)觀察到肥皂膜上呈現(xiàn)明暗相間的干涉條紋。師：怎樣解釋這一現(xiàn)象呢？請大家思考下面幾個問題:投影圖2012及以下問題肥皂膜有幾個面可以反射燈焰的光？這些面反射回來的光有沒有路程差，如有，它們有什么特點(diǎn)？這些反射光是不是相干光？生1:膜前后兩表面均可反射光。生2:因?yàn)榉试砟ず穸炔煌?，所以不同位置處的反射光路程差不同，有的地方可?/p>

6、是半波長的奇數(shù)倍，有的地方可能是半波長的偶數(shù)倍。生3:兩表面的反射光線來源于同一光線，振動情況一定相同，是相干光。師：三位同學(xué)回答得非常好，大家能弄清薄膜干涉的原因嗎？生：能。師：好，請大家把自己的想法與課本61頁最后一段的分析比較一下。（學(xué)生閱讀、理解。教師準(zhǔn)備演示牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)）師：大家分析得很好，我再加一個實(shí)驗(yàn)，獎勵大家。（演示牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，直接投影在白色墻上，墻上出現(xiàn)了牛頓環(huán)反射光干涉形成的一組明暗相間的同心圓，將屏移到環(huán)的另一側(cè)，這里可將裝置調(diào)整，同樣可以觀察到與反射干涉條紋互補(bǔ)的一組同心明暗相間的圓環(huán)）師：感興趣的同學(xué)課后抽時間自己來實(shí)驗(yàn)，深入研究它，同學(xué)們也能給我找點(diǎn)例子嗎？（學(xué)生討論

7、，思考）生：水面上的油膜好像也能反射光線，形成明暗相間的條紋。師：好，同學(xué)們課后去認(rèn)真觀察一下，看來干涉現(xiàn)象在我們生活中是見過的，我們真是視而不見”，相逢未必曾相識”，生活中有許多現(xiàn)象，看似很普通尋常，卻常常蘊(yùn)含著很深的科學(xué)道理，同學(xué)們要多觀察、多思考、多探究。師：課本62頁給大家介紹了一個干涉現(xiàn)象在技術(shù)上的應(yīng)用實(shí)例，我們一起來看看。學(xué)生閱讀62頁科學(xué)漫步”-用等傾法檢查平整度。并思考文后的問題。投影下圖引導(dǎo)學(xué)生分析1甲乙?guī)煟河信d趣的同學(xué)可以在我們所掌握的知識基礎(chǔ)上進(jìn)行更進(jìn)一步的探究。我這里為大家提供兩個課題，大家可以到圖書館或上網(wǎng)查閱相關(guān)資料，然后確立課題進(jìn)行研究。(1)照相機(jī)、攝像機(jī)的鏡頭

8、大多是淡紫色的，為什么？(2)全息照相是怎么回事？3 .折射時的色散教師出示若干個棱鏡(大約十幾個)給學(xué)生傳著看，讓學(xué)生知道什么是棱鏡。(講解棱鏡對光線的作用)a.在黑板上畫出棱鏡的截面如圖，讓一個學(xué)生到黑板上畫出光線從空氣入射到AC面b.用氨速激光器發(fā)出的紅光做光源，實(shí)驗(yàn)演示驗(yàn)證一下同學(xué)畫的對不對。c.歸納結(jié)論一一光在棱鏡的兩個側(cè)面發(fā)生折射時，每次折射都使光線向棱鏡的底面偏折。d.讓學(xué)生猜想出入射光的偏折程度可能與哪些因素有關(guān)。生：與折射率有關(guān)。e.入射光方向不變，若折射率比原來大，再讓一位學(xué)生畫出此時光線的兩次偏折情況。得出折射率越大，偏折越大的結(jié)論。師：剛才我們是用紅光做的實(shí)驗(yàn)。如果讓一

9、束白光通過棱鏡你能想象出將是什么樣的嗎？生1：還是白色。(其他學(xué)生猶豫)師：猜的不是完全沒有道理。因?yàn)閯偛偶t光折射后出來時還是紅光嘛。但還是讓我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下，這樣心里才踏實(shí)對不對？(1)實(shí)驗(yàn)演示白光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象。(2)再讓學(xué)生用發(fā)給他們的棱鏡對著太陽光轉(zhuǎn)動。可在教室墻壁上看到鮮艷的彩色光帶。師：通過棱鏡后，偏折程度最小的是什么光?生：紅光。師：偏折程度最大的是什么光?生：紫光。師：實(shí)驗(yàn)說明了什么道理?生：同種介質(zhì)對波長不同的光，折射率不同。波長越小，折射率越大。師：大家還記得折射率與波速的關(guān)系嗎?c師：從公式n-能夠得出結(jié)論：在同一種介質(zhì)中，不同波長的光波的傳播速度不同,v波長

10、越短，波速越慢。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評今天我們學(xué)習(xí)了光的顏色和光的色散。觀察了薄膜干涉中的色散和光通過棱鏡折射時的色散。同種介質(zhì)對波長不同的光，折射率不同。波長越小，折射率越大。在同一種介質(zhì)中,不同波長的光波的傳播速度不同，波長越短，波速越慢。這些都大大豐富了我們對光的認(rèn)識。（四）課余作業(yè)完成P64'問題與練習(xí)”的題目。附：課后訓(xùn)練1 .以下屬于薄膜干涉現(xiàn)象的是A.雨后美麗的彩虹B.陽光下肥皂膜上的彩色條紋C.陽光下水面上油膜的彩色條紋D.陽光通過三棱鏡后得到的彩色條答案：BC2 .如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面的反射

11、光疊加而成的A.a的上表面,b的下表面B.a的上表面,b的上表面C.a的下表面,b的上表面D.a的下表面,b的下表面答案：CB.從左側(cè)向右看，可看到彩色條紋3 .如圖所示，一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜，下列說法中正確的是A.從右側(cè)向左看，可看到彩色條紋C.彩色條紋水平排列D.彩色條紋豎直排列答案：BC5 .圖中表示一束白光通過三棱鏡的光路圖，其中正確的是（）答案：D6 .在白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散的現(xiàn)象中，下列說法正確的是（）A.紅光的偏折角最大B.白光為復(fù)色光，不同色光在玻璃中傳播速度相同C.紫光的偏折角最大，因?yàn)樽瞎庠诓Ａе械恼凵渎首畲驞.紅光在玻璃中的傳播速度比其他色光小答案：Cd,斜射到玻璃磚上，當(dāng)它們從玻璃磚7 .如圖所示，兩束平行的紅光和紫光，相距為的下面射出時（）A.兩條出射光線仍平行，距離可能大于d8 .兩條出射光線仍平行，距離可能小于dC.兩條出射光線仍平行，距離可能為零D.兩條出射光線將不再平行答案：ABC8.如圖所示，兩束單色光a、b自空氣射向玻璃，經(jīng)折射后形成復(fù)合光束c,則下列說法中正確的是（）A. a光在真空中的傳播速度比b光在真空中的傳播速度大B. a光在玻璃中的傳播速度比b光在玻璃中的傳播速度小C.玻璃對a光的折射率比玻璃對b光的折射率大D.a光的波長比b光的長答案：D9.用白光做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上呈現(xiàn)明暗相間的