高中物理《光,顏色和色散》教案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高中物理《光,顏色和色散》教案

（一）學識與技能

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．通過測驗初步熟悉薄膜干擾現(xiàn)象，了解其應用。

4．知道光線通過棱鏡時的光路，熟悉折射時的色散現(xiàn)象。

5．知道不同色光在同一介質中傳播速度不同；知道同一介質對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大。

（二）過程與方法

體驗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用。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

通過自然界中的光現(xiàn)象——虹霓的教學及色散現(xiàn)象的教學激發(fā)學生對大自然的喜歡以及對自然之謎的求知欲望。

1．薄膜干擾的成因，干擾時的色散。

2．棱鏡對光線的作用，折射時的色散。

薄膜干擾的成因，干擾時的色散。

復習提問，理論分析，測驗探究，多媒體輔佐教學

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。

（一）引入新課

師：在雙縫干擾現(xiàn)象中，明暗條紋展現(xiàn)的位置有何規(guī)律？

生：當屏上某點到兩個狹縫的路程差Δ=2n，n=0、1、2…時，展現(xiàn)明紋；當Δ=（2n+1），n=0、1、2…時，展現(xiàn)暗紋。

師：干擾條紋的間距與光的波長之間有何定量關系？

生：Δx=λ

師：上節(jié)課我們利用上式測量了光的波長，并查看了各種色光的干擾圖樣。這節(jié)課我們就來學習有關光的顏色和色散的學識。

（二）舉行新課

1．光的顏色色散

師：上節(jié)課我們查看了各種色光的干擾圖樣，用紅光做測驗，條紋間距最大，用紫光做測驗，條紋間距最小，光的顏色不同，條紋間距不同，又由于干擾條紋的間距與光的波長成正比，我們可以得出什么結論？

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擾圖樣是怎樣的？

生：彩色的條文。

師：（投影白光的雙縫干擾條紋）怎樣解釋這種現(xiàn)象呢？

（學生積極議論，氣氛強烈，從議論中根本能掌管了理由）

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，所以展現(xiàn)上面現(xiàn)象。

師：解釋得好。白光干擾圖樣也說明白光是由多種色光組成的，在發(fā)生干擾時白光被分解了。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。］

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：除雙縫干擾測驗外，還有一種干擾現(xiàn)象能夠查看到光的色散。這就是薄膜干擾。

2．薄膜干擾中的色散

教師演示：點燃酒精燈，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，逐漸向上提起形成薄膜，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，便于全體查看。將酒精燈移到膜前，調整好位置，在酒精燈同側查看到肥皂膜上呈現(xiàn)明暗相間的干擾條紋。

師：怎樣解釋這一現(xiàn)象呢？請大家斟酌下面幾個問題：

［投影圖20—12及以下問題］

①肥皂膜有幾個面可以反射燈焰的光？

②這些面反射回來的光有沒有路程差，如有，它們有什么特點？

③這些反射光是不是相干光？

生1：膜前后兩外觀均可反射光。

生2：由于肥皂膜厚度不同，所以不同位置處的反射光路程差不同，有的地方可能是半波長的奇數(shù)倍，有的地方可能是半波長的偶數(shù)倍。

生3：兩外觀的反射光線來源于同一光線，振動處境確定一致，是相干光。

師：三位同學回復得分外好，大家能弄清薄膜干擾的理由嗎？

生：能。

師：好，請大家把自己的想法與課本61頁結果一段的分析對比一下。

（學生閱讀、理解。教師打定演示牛頓環(huán)測驗）

師：大家分析得很好，我再加一個測驗，賞賜大家。

（演示牛頓環(huán)測驗，直接投影在白色墻上，墻上展現(xiàn)了牛頓環(huán)反射光干擾形成的一組明暗相間的同心圓，將屏移到環(huán)的另一側，這里可將裝置調整，同樣可以查看到與反射干擾條紋互補的一組同心明暗相間的圓環(huán)）

師：感興趣的同學課后抽時間自己來測驗，深入研究它，同學們也能給我找點例子嗎？

（學生議論，斟酌）

生：水面上的油膜猶如也能反射光線，形成明暗相間的條紋。

師：好，同學們課后去專心查看一下，看來干擾現(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”，生活中有大量現(xiàn)象，看似很普遍尋常，卻往往蘊含著很深的科學道理，同學們要多查看、多斟酌、多探究。

師：課本62頁給大家介紹了一個干擾現(xiàn)象在技術上的應用實例，我們一起來看看。

［學生閱讀62頁“科學溜達”――用等傾法檢查平整度。并斟酌文后的問題。投影下圖引導學生分析］

師：有興趣的同學可以在我們所掌管的學識根基上舉行更進一步的探究。我這里為大家供給兩個課題，大家可以到圖書館或上網查閱相關資料，然后確立課題舉行研究。

（1）照相機、攝像機的鏡頭大多是淡紫色的，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）給學生傳著看，讓學生知道什么是棱鏡。

（講解棱鏡對光線的作用）

a．在黑板上畫出棱鏡的截面如圖，讓一個學生到黑板上畫出光線從空氣入射到AC面時的折射光和從棱鏡進入空氣時在AB面上的折射處境。

b．用氦氖激光器發(fā)出的紅光做光源，測驗演示驗證一下同學畫的對不對。

c．歸納結論——光在棱鏡的兩個側面發(fā)生折射時，每次折射都使光線向棱鏡的底面偏折。

d．讓學生揣摩出入射光的偏折程度可能與哪些因素有關。

生：與折射率有關。

e．入射光方向不變，若折射率比原來大，再讓一位學生畫出此時光線的兩次偏折處境。得出折射率越大，偏折越大的結論。

師：方才我們是用紅光做的測驗。假設讓一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。（其他學生躊躇）

師：猜的不是完全沒有道理。由于方才紅光折射后出來時還是紅光嘛。但還是讓我們用測驗來驗證一下，這樣心里才踏實對不對？

（1）測驗演示白光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象。

（2）再讓學生用發(fā)給他們的棱鏡對著太陽光轉動?？稍诮淌覊Ρ谏峡吹綃善G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：測驗說領略什么道理？

生：同種介質對波長不同的光，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系嗎？

生：

師：從公式能夠得出結論：在同一種介質中，不同波長的光波的傳播速度不同，波長越短，波速越慢。

（三）課堂總結、點評

今天我們學習了光的顏色和光的色散。查看了薄膜干擾中的色散和光通過棱鏡折射時的色散。同種介質對波長不同的光，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熟悉。

（四）課余作業(yè)

完成P64“問題與練習”的題目。

附：課后訓練

1．以下屬于薄膜干擾現(xiàn)象的是（）

A．雨后美觀的彩虹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紋

答案：BC

2．如下圖是用干擾法檢查某塊厚玻璃板的上外觀是否平整的裝置，檢查中所查看到的干擾條紋是由以下哪兩個外觀的反射光疊加而成的（）

A．a的上外觀，b的下外觀

B．a的上外觀，b的上外觀

C．a的下外觀，b的上外觀

D．a的下外觀，b的下外觀

答案：C

3．如下圖，一束白光從左側射入肥皂薄膜，以下說法中正確的是（）

A．從右側向左看，可看到彩色條紋

B．從左側向右看，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：BC

5．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：D

6．在白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散的現(xiàn)象中，以下說法正確的是（）

A．紅光的偏折角最大

B．白光為復色光，不同色光在玻璃中傳播速度一致

C．紫光的偏折角最大，由于紫光在玻璃中的折射率最大

D．紅光在玻璃中的傳播速度比其他色光小

答案：C

7．如下圖，兩束平行的紅光和紫光，相距為d，斜射到玻璃磚上，當它們從玻璃磚的下面射出時（）

A．兩條出射光線仍平行，距離可能大于d

B．兩條出射光線仍平行，距離可能小于d

C．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：ABC

8．如下圖，兩束單色光a、b自空氣射向玻璃，經折射后形成復合光束c，那么以下說法中正確的是（）

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：D

9．用白光做楊氏雙縫干擾測驗，在屏上呈現(xiàn)明暗相間的彩色