高二物理光的颜色和色散
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13.4光的颜色色散三维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;全反射棱镜对光路的控制;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 、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。
3、棱镜成像:问题: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?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,像的位置向棱镜顶角方向偏移。
嘴哆市安排阳光实验学校高二物理选修光的颜色色散【教学目标】(一)知识与技能1、知道光的颜色由频率决定,知道白光由多种色光组成。
2、了解双缝干涉、薄膜干涉及折射时光的色散现象及色散的原因。
3、知道不同色光在同一介质中的传播速度、折射率有差别。
(二)过程与方法通过实验,观察白光的双缝干涉,薄膜的干涉及折射时的光的色散现象,增强学生学习兴趣,提高学生的实践操作能力和科学素质,并在教师引导、点拔下思考,分析并理解色散产生的原因。
(三)情感态度与价值观通过实验,使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识,学会用科学知识来解释自然现象并培养学生探究科学的严谨态度和追求真理的不懈努力精神。
【教学重点与难点分析】教学重点:知道光的颜色由频率决定、薄膜干涉原理及折射时的色散现象教学难点:双缝干涉、薄膜干涉及折射时光的色散原因及同种介质对不同色光的折射率是有差别。
【教学过程】(一)提出问题,引入新课问1、简述单色光的双缝干涉图样有什么特点?生:(1)明暗相间的条纹.(2)相邻亮纹(或暗纹)间距都相等。
(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——亮纹.问2、双缝干涉现象中,相邻两个亮条纹中心间距△x的大小跟哪些因素有关?生:相邻两个亮条纹中心间距△x=dL λ(二)新课教学师:在双缝干涉实验中,在保持两缝间距d和缝到屏的距离L都不变的情况下,分别用红光与蓝光做实验,得到的干涉图样如图,条纹间距△x红>△x蓝,由△x=dLλ知,λ红>λ蓝。
即不同颜色的光,波长不同(或频率不同)。
一、不同颜色的光,波长不同(或频率不同)。
师:如果用白光做双缝干涉实验,让学生猜测干涉图样。
然后教师做演示,让学生注意观察屏上图样特征:1、白光的双缝干涉条纹是双缝S1、S2连线的中垂线与屏相交的位置是白色亮纹,而两侧是彩色条纹。
然后展示挂图以便让学生对图样有深刻印象.思考讨论:白光的双缝干涉条纹是彩色的,能说明什么问题?学生讨论,得出结论:说明白光是由多种色光组成的。
实验探究光的色散现象高中物理《光的颜色和色散》教案2。
一、实目的通过实验观察和记录光的色散现象,探究其物理本质。
二、实验原理1、光的色散概念当光从一种介质射入另一种介质时,由于介质折射率的不同而导致不同波长的光线的折射程度不同,从而使得白光被分解成为多种颜色,这种现象被称为光的色散。
2、光的折射规律光在两种不同介质中传播时,会发生折射现象。
而光的折射规律可以用斯涅尔定律来描述,即$ \frac{\sin i}{\sin r} =\frac{n_2}{n_1}$,其中$i$为入射角,$r$为折射角,$n_1$为入射介质的折射率,$n_2$为折射介质的折射率。
三、实验步骤1、准备材料:玻璃棱镜、白光、光屏、光源、直尺。
2、将白光通过准直孔射入玻璃棱镜中,观察到棱镜将白色光不同波长的颜色进行分离。
3、在棱镜后方固定一块光屏,观察到在光屏上出现了彩色条纹,即光的分光。
4、调节光源和光屏的位置,使得不同颜色的光线能够在同一位置汇聚成白色光。
5、用直尺测量出白光汇聚的位置和彩虹条纹的长度,并记录下来。
四、实验结果经过实验观察和记录,我们得到了以下实验结果:1、经过玻璃棱镜后,白光被分解成为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种光线。
2、将光屏放在玻璃棱镜后方,出现彩色条纹,即光的分光现象。
3、通过调节光源和光屏的位置,能够将不同颜色的光线汇聚在同一位置上,还原出白色光。
4、实验测得彩虹条纹的长度约为27厘米。
五、实验分析通过以上实验结果,我们可以得出以下结论:1、白光由多种不同波长的光线组成,经过玻璃棱镜折射后,不同波长的光线发生的折射角度不同,从而分解成为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色光线。
2、将光屏放在棱镜后方,可以观察到彩虹条纹,即光的分光现象。
彩虹条纹的颜色顺序是从外向内依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
3、通过调节光源和光屏的位置,可以将不同颜色的光线汇聚在同一位置上,还原出白色光。
这说明光的色散是可逆的。
1 / 18第十三章 光第7节 光的颜色 色散1.光的颜色与波长:不同颜色的光,波长不同。
2.光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。
如图。
3.光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长的有序排列。
4.几种色散现象(1)薄膜干涉中的色散 ①薄膜干涉中相干光的获得光照射到薄膜上,在薄膜的前后两个面反射的光是由同一个实际的光源分解而成的,它们具有相同的频率,恒定的相位差。
②薄膜干涉的原理 光照在厚度不同的薄膜上时,在薄膜的不同位置,前后两个面的反射光的路程差不同,在某些位置两列波叠加后相互加强,于是出现亮条纹;在另一些位置,两列波相遇后被相互削弱,于是出现暗条纹。
(2)衍射时的色散用白光做衍射实验时,得到的条纹是彩色的。
这是因为衍射时不同色光的亮条纹的位置不同,于是各种色光就区分开了。
这种现象是光在衍射时的色散。
2 / 18(3)折射时的色散如图说明白光通过棱镜折射后,由上到下的色光顺序为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这说明白光是由七色光组成的。
1.折射时的色散(1)我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫通过棱镜的偏向角,如图所示,实验表明,白光色散时,红光的偏向角最小,紫光的偏向角最大。
这说明玻璃对不同色光的折射率是不同的。
紫光的最大,红光的最小。
(2)由于介质中的光速v =c n,故在同种介质中折射率大的光速小,各种色光在同种介质中的光速依次为v 紫<v 蓝<…<v 橙<v 红,即红光的速度最大,紫光的速度最小。
(3)如图所示,白光经过三棱镜后,在光屏上呈现七色光带;若从棱镜的顶角向底边看,由红到紫依次排列,紫光最靠近底边,光的色散实质上是光的折射现象。
2.双缝干涉中的色散用不同的单色光做双缝干涉实验,得到的条纹之间的距离不一样,但都是明暗相同的单色条纹。
由Δx =l dλ知,红光波长最长,Δx 最大,紫光波长最短,Δx 最小。
白光干涉时的条纹是彩色的,即白光是由多种色光组成的复色光,发生干涉时,白光发生了色散现象。