初中物理光的色散实验
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初中二年级物理实验探索光的色散现象初中二年级物理实验:探索光的色散现象通过实验,我们可以深入了解物理学中的一些基本原理和现象。
在初中二年级物理教学中,一个非常有趣和富有教育意义的实验就是探索光的色散现象。
本文将介绍这个实验的背景、材料和步骤,并讨论实验结果和结论。
背景:在学习光的性质和现象时,我们知道光是由一束束微小的光子组成的。
而光的色彩是由光线经过光学器件时发生的色散现象决定的。
色散现象是指光线经过透明介质时,不同频率的光波被折射角度不同,导致光的分离。
色彩的分离通常可通过折射光经过三棱镜或光栅等光学器件实现。
实验材料:1. 光源:可以使用白炽灯、激光笔或LED灯作为光源。
2. 三棱镜:可以使用玻璃制成的三棱镜,确保其边缘是平整的。
3. 黑纸:用来遮挡光源以减小背景干扰。
4. 支架和夹子:用于固定三棱镜和黑纸。
5. 白纸:用来接收折射光,显示出分散的光谱。
实验步骤:1. 准备工作:在实验室或教室中安排一个干净的桌面,并将三棱镜立在支架上。
2. 调整光源位置:将光线直射至三棱镜的顶部,并通过调整光源的角度使光线尽可能垂直地照射到三棱镜表面上。
3. 遮挡背景干扰:使用黑纸遮挡光源两侧和后面的环境,以减小背景干扰对实验结果的影响。
4. 观察光的分散:在离三棱镜一定距离处放置一张白纸,用于接收折射光,然后通过观察白纸上出现的颜色来观察光的分散现象。
实验结果与结论:当光线透过三棱镜时,会因为折射而发生色散现象。
我们可以观察到白光被分解成七种不同颜色的光,即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
这些颜色从上到下依次呈现出弯曲的弧形,这就是我们通常所说的光谱。
通过此实验,我们可以得出结论:光的颜色是由其频率决定的,而不同频率的光波在折射过程中受到的折射角度不同,从而产生了色散现象。
这个实验不仅帮助我们理解光的性质,还为进一步研究光的其他现象打下了基础。
总结:初中二年级的物理实验帮助学生通过实践理解光的色散现象。
通过观察白光分散后的光谱,我们能够深入了解光的组成和性质。
《第5节光的色散》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本节作业的目标是让学生掌握光的色散现象的基本概念,理解白光是如何分解成不同颜色的光,并能够解释这一现象的原理。
通过作业的完成,加深学生对光的色散现象的理解,培养其分析问题和解决问题的能力。
二、作业内容本节作业内容主要围绕光的色散现象展开,具体包括以下内容:1. 复习光的色散定义及基本原理,理解白光是由不同颜色的光组成的。
2. 完成光的色散实验报告,描述实验过程及观察到的现象。
3. 分析不同介质对光的色散影响,如水、三棱镜等。
4. 探究日常生活中光的色散现象实例,并做出简要的解释。
5. 结合课本内容,总结光的色散与日常生活的关系。
三、作业要求1. 实验报告:(1)准确描述实验过程,包括实验材料、实验步骤和观察到的现象。
(2)分析白光在通过不同介质时的变化,记录颜色变化情况。
(3)总结实验结果,解释色散现象的原因。
2. 理论知识:(1)熟练掌握光的色散定义及原理。
(2)能够区分不同介质对光的色散影响。
(3)理解并能够解释日常生活中的光色散现象。
4. 独立思考:在完成作业过程中,学生应独立思考,积极探究,不拘泥于课本内容,拓展自己的知识面。
5. 格式规范:作业书写工整,格式规范,符合学术要求。
四、作业评价1. 实验报告评价:根据实验报告的准确性、完整性、条理性以及个人见解进行评价。
2. 理论知识评价:通过课堂提问、小测验等方式检验学生对光的色散理论知识的掌握情况。
3. 独立思考能力评价:通过学生作业中的拓展内容、个人见解等评价其独立思考能力。
4. 格式规范评价:根据作业的书写工整程度、格式规范性等进行评价。
五、作业反馈1. 教师批改:教师对学生的作业进行批改,指出错误并给出修改意见。
2. 课堂讲解:在下一课时,教师对共性问题进行讲解,并展示优秀作业供学生参考。
3. 个别辅导:对于作业中存在问题较多的学生,教师进行个别辅导,帮助其解决问题。
4. 家长反馈:通过家长了解学生在家的学习情况,与家长共同督促学生完成作业。
光的色散知识点1、光的色散:太阳光经三棱镜折射后,在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的色光带,这种现象叫做光的色散。
该实验证明了:白光不是单一色光,而是由许多种色光混合而成的。
2、色光的混合和颜料的混合色光的三原色:红、绿、蓝;颜料的三原色:红、黄、蓝。
3、物体的颜色(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
(2)不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。
(3)白色的不透明体反射各种色光;黑色的不透明体吸收各种色光。
4、红外线(1)红外线位于红光之外,人眼看不到。
(2)红外线的功能:①一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多;②红外线穿透云雾的能力较强;③红外线具有可见光一样的特征,沿着直线传播,被物体反射。
应用于加热物品、取暖、摇控、探测、夜视。
5、紫外线(1)紫外线在光谱位于紫光之外,人眼看不见。
(2)紫外线的功能:①能杀菌、促进人体合成维生素D、照射过量的紫外线对人体有害;②利用紫外线的荧光效应可以用来进行防伪。
课后检测一、选择题(每小题10 分,共60 分)1、阳春4月,荷兰花海的各种郁金香竞相开放,争妍斗艳,喜迎各地的游客。
在太阳光的照耀下,游客看到的鲜艳的红郁金香是因为A.红郁金香能发出红色的光 B.红郁金香能反射太阳光中的红色光C.红郁金香能发出白色的光 D.红郁金香能吸收太阳光中的红2、“浴霸”是家庭淋浴间的常用装置.关于“浴霸”,下列说法中正确的是()A.装有红外线灯泡,主要用于照明和杀菌消毒 B.装有紫外线灯泡,主要用于照明和杀菌消毒C.装有红外线灯泡,主要用于取暖和照明D.装有紫外线灯泡,主要用于取暖和照明3、验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等。
对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是()A.验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线B.验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线C.验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线D.验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线4、下列现象中,对关于紫外线应用的说法中,不正确的是()A. 人民币的防伪利用了紫外线的荧光作用B.当照射太阳光可以促使人体合成维生素DC.常在太阳光下晒晒衣物,可以起到杀菌消毒作用D.电视机的遥控器可以发出不同的紫外线,来实现对电视机的遥控5、下列说法中不正确的是()A.彩电画面上的丰富色彩是由三原色光混合而成的 B.白色物体能反射各种色光C.人眼可以看见紫外线 D.验钞机应用了紫外线6、在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的白光透过红色玻璃片照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上,观众看到她A.全身呈蓝色 B.全身呈红色C.上衣红色,裙子呈蓝色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色二、填空题(每空4 分,共40 分)7、白光通过三棱镜折射后照射到光屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带,这个现象说明白光是由光组成的。
第5节光的色散知识与技能1.知道光的色散现象,知道白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的.2.知道色光的三原色.3.了解可见光以及红外线与紫外线的应用.过程与方法1.通过光的色散实验,知道白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的.2.探究光的混合,获得有关的知识,体验探究的过程和方法.3.通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料,获得处理信息的方法.情感态度与价值观1.在观察分解太阳光,进行色光混合的实验中,产生探索未知物理知识的欲望与兴趣,并解决问题的喜悦心情.2.初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活的影响,初步建立可持续发展意识,养成保护人类生存环境的意识.【教学重点】1.光的色散和色光的三原色.2.红外线、紫外线的应用.【教学难点】通过实验观察认识光的色散现象;色光的混合.【教学准备】教师用:三个硬纸圆盘(分别涂满红、绿、蓝三种颜色)、陀螺、放大镜、电视机、多媒体课件.学生用:水槽、平面镜、白纸、三棱镜、白屏、课前搜集有关红外线、紫外线的资料.【新课导入】导入1:视频导入如图所示,在“五岳”之首泰山上,历史上曾多次出现“佛光”奇景.据目击者说:“佛光”是一个五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样.导入2:问题导入神奇的“佛光”真的是活佛显灵而产生的吗?如果不是佛光普照,那么你知道它形成的科学道理吗?这节课我们就来研究这个问题.(板书课题)导入3:课题导入§4-5光的色散导入4:情境导入雨过天晴,天空有时会出现美丽的彩虹,像一座“彩色的桥”悬挂在半空中,同学们想不想现在就亲眼目睹美丽的彩虹呢?【过渡】想不想亲自动手再现一次“彩虹桥”呢?我们也可以让太阳光经过三棱镜,然后照到白屏上来试试看. 【学生分组实验】让一束太阳光照射到三棱镜上,从三棱镜折射出的光照射到白屏上,仔细观察发生的现象.【成果展示】通过以上现象能够说明什么?白光通过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫【归纳总结】【课堂探究】一、色光的三原色太阳光是白光,通过三棱镜折射后被分解成各种色光,这种现象叫光的色散.(板书)17世纪以前,人们一直认为白光是最单纯的色光,现在我们知道白光是由各种色光混合而成的.最早做出这个实验的是英国物理学家牛顿,他揭开了光的颜色之谜.刚才我们大家做的就是牛顿所做的实验,可见,大家有当物理学家的潜质哟.【设疑】白光是由各种色光混合而成的,那么我们把任意几种色光混合会得到什么颜色的光呢?例如:红光和绿光混合会得到什么色光呢?现在我们就来动手探究一下.【演示实验】色光的三原色.用三色彩纸课前做好彩色陀螺,装在小电动机上,让它旋转起来,观察陀螺的颜色,改变陀螺表面的红、绿、蓝三色的面积大小,再使其旋转,观察到不同颜色.【探究实验】色光的三原色.【实验指导】先后打开红光、绿光和蓝光的按钮,观察两种色光混合部分的颜色.【播放课件】红光、绿光、蓝光按照1∶1∶1的比例得到的是白光,那么红光、绿光、蓝光按不同比例混合会得到其他色光.在窗口右下角的新增中的“颜色”,就是按照左下红绿蓝的混合得到的.【归纳总结】红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,可以产生各种颜色的光,因此把红、绿、蓝叫做色光的三原色.【想想做做】电视、电脑、手机上的画面里的颜色五颜六色,那么他们的颜色是由什么色光混合而成的呢?现在让我们用放大镜近距离观察彩色电视机、电脑画面吧.【自主学习】三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照一定的顺序排列,形成太阳的可见光谱.二、看不见的光1.红外线及其利用【自学指导】请大家自学课本86~87页看不见的光2,3,4,5自然段,回答以下问题.(1)在红光之外有一种看不见的光,叫做什么?它在生活中有哪些应用?(2)红外线的强弱与什么因素有关?(3)在光谱中的紫光之外,也有一种看不见的光,叫做什么?它有没有危害呢?2.紫外线及其利用适当的紫外线照射有利于人体合成维生素D.(设计意图:培养学生的自学、分析归纳的能力.让学生了解科技创新,感受科技带来的神奇,从物理走向生活,培养学习物理的兴趣)三、课堂小结第5节光的色散一、光的色散:太阳光(白光)通过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.二、色光的混合:色光的三原色:红、绿、蓝三、看不见的光1.红光之外看不见的光是红外线;2.紫光之外看不见的光是紫外线.1.太阳光通过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,如果用一个白屏承接,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这是光的色散现象.2.色光的三原色分别是红、绿、蓝,等比例混合后为白色光.3.下列有关红外线的说法中错误的是( C )A.用红外线拍出的“热谱图”,有助于对疾病做出诊断B.在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人C.在医院的手术室、病房里,经常可以看到用红外灯来灭菌D.红外线可以用来对仪器设备进行遥控4.冬天,在商店购买的红外线烤火炉,看起来它发出淡红色的光,这是因为( B )A.红外线本身就是一种淡红色的光B.烤火炉的电热丝的温度超过标准,因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光,红外线本身是看不见的,看见的淡红色的光并不是红外线C.红外线中有一部分是看得见的,有一部分是看不见的,看得见的那一部分只能是淡红色D.以上说法都是错误的5.医院里杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色的光,其原因是( B )A.其实那盏灯并不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的B.灯管在发紫外线的同时,还发出少量的蓝光和紫光C.该灯管发出的紫外线与太阳发出的紫外线不同,前者是淡紫色的,后者是看不见的D.上述说法都不对6.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施.某同学在较暗的环境中做了下列三次实验(1)如图(甲)所示,他用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“100”字样发光.这表明紫外线能使荧光物质发光.(2)如图(乙)所示,他用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光.这表明紫外线能被透明玻璃反射.(3)如图(丙)所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光.他做这次实验是为了探究紫外线能否透过玻璃.。
【目的和要求】
通过实验认识光的色散现象:
1.白光是复色光,通过棱镜后分解成各种色光:
2.把各种颜色的色光合在一起可以得到白光;
3.单色光不能再分解成其他的色光。
【仪器和器材】
三棱镜、白色光屏(可用白墙代替)、凸透镜、平面镜、狭缝、红色玻璃和蓝色玻璃,或“白光的色散与合成演示器”。
【实验方法】
1.用平面镜引入一束日光,通过狭缝照到三棱镜上,如图2.10-1所示。
调整棱镜的方位,在白色光屏上可以看到白光通过棱镜折射后得到的彩色光带。
把白纸放在棱镜前,让学生看到照到棱镜上的光是白光,由此得知白光通过棱镜
折射后分解成各种颜色的色光。
2.在棱镜和光屏中间放一个凸透镜,调整凸透镜的位置,使得由三棱镜射出的各种颜色的色光都会聚在光屏上,得到白色的亮条,表明各种颜色的色光合
在一起成为白光。
3.在狭缝前放置红色玻璃(或蓝色玻璃),用白纸显示出照在三棱镜上的光是红光(或蓝光),通过三棱镜后,光改变了传播方向,但不分解,仍然是红
光(或蓝光)。
【注意事项】
1.仪器要在课前组装调整好,下面的调整顺序可供参考。
按图2.10-2所示大致先摆好平面镜、棱镜和光屏的位置。
转动平面镜使一束日光照到棱镜上,再稍稍转动棱镜的方位,在光屏上就可以见到彩色的光带。
最后再在棱镜前面放上狭缝,调整狭缝的宽度,使得光屏上的几种颜色分辨得更清楚。
要注意,狭缝的宽度要适当,例如3~5毫米左右。
缝越宽,屏上光带的亮度越强,但是不同色光的光带会重叠,几种颜色不容易完全辨清。
2.日光的强度高,平行度好,而且日光的色温较高,是理想的白光光源,实验容易做好,如果狭缝取宽一些,实验可在一般教室中进行。
光源也可以用普通平行光源来代替,由于白炽灯的色温较低,光的颜色偏黄,同时,光的强度也
较弱,实验需在暗室中进行。
3.用凸透镜把各种颜色的色光合成为白光的实验原理,如图2.10-3所示。
如果在棱镜的出射面上加一个光阑,从出射面的AB部分射出的光通过光阑后照到凸透镜上。
调整凸透镜的位置,使AB成实像于光屏上,实像A′B′是白色的。
棱镜的出射面AB上的每一点发出的光包含了从该点射出的各种色光,并且这些不同的色光出射角是不相同的。
经过凸透镜的折射,会聚在光屏上相应的像点处,每个像点都是由各种色光会聚的,因此,像A′B′是白色的。
实验时,应选择通光口径φ和焦距f都大一些的凸透镜。
三棱镜出射光的侧面与光屏的距离要略大于透镜4倍焦距。
调整凸透镜的位置,使棱镜出射光的侧
面在光屏上成实像。
由于凸透镜和三棱镜对不同颜色色光的吸收作用不同,以及透镜的像差、色差的影响,因此,光屏上所成的实像的颜色不是理想的白色。
4.本实验也可以用白光的色散与合成演示器在J2508型光的干涉、衍射、偏振演示器上完成,这时,只需用J2508的光源和单缝,在光屏上观察;注意入射光线在棱镜上的入射角约为54°,光屏则应偏离光具座57°,才能看到彩色光谱带。
合成时,第二个棱镜的顶角方向与第一个相反。