光的色散教案

光的色散教案

作为一无名无私奉献的教育工作者，往往需要进行教案编写工作，借助教案可以让教学工作更科学化。来参考自己需要的教案吧！下面是小编精心整理的光的色散教案，仅供参考，欢迎大家阅读。

一、预习目标

预习光的颜色是干什么排列的，以及什么事光的色散现象？

二、预习内容

1、光的颜色 色散：

（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距?x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其_不同，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。

（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。

（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。

2、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：

（1）相干光源是来自前后两个表面的________，从而发生干涉现象。

（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。

3、折射时的色散

（1）一束光线射入棱镜经_______折射后，出射光将向它的横截面的_______向偏折。物理学中把角θ叫偏向角，表示光线的偏折程度。

（2）白光通过棱镜发生折射时，_______的偏向角最小，________的偏向角最大，这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样，波长越小，折射率越_______ _。

（3）在同一种物质中，不同波长的光波传播速度________，波长越短，波速越_______ _。

三、提出疑惑

同学们，通过你们的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容

课内探究学案

（一）学习目标： 1、知道什么是色散现象

2、观察薄膜干涉现象，知道薄膜干涉能产生色散，并能利用它来解释生活中的相关现象

3、知道棱镜折射能产生色散，认识对同一介质，不同颜色的光折射率不同

4. 本节的重点是薄膜干涉、白光通过三棱镜的折射情况

（二）学习过程：

【导读】仔细阅读教材P56-58，完成学习目标

1、回顾双缝干涉图样，比较各种颜色的光产生的条纹间的距离大小情况

2、据双缝间的距离公式Δx= ，分析出条纹间的距离与光波的波长关系，我们可以断定，

3、双缝干涉图样中，白光的干涉图样是彩色的说明

4、物理学中，我们把 叫做光的色散；含有多种颜色的光被分解后，各种色光 就是光谱

5、什么是薄膜干涉？请举出一实例

6、薄膜干涉的原理：

7、薄膜干涉的应用：

8、一束白光通过三棱镜后会在棱镜的另一侧出现什么现象？

9、总结本节课色散的种类：

（三）反思总结

（四）当堂检测

1．光的颜色由____________决定。

2．一束日光穿过棱镜，白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上出现由________到________连续排列的七色彩光带，称为__________。这是由于棱镜对各种色光的________程度不同而引起的。

3．一束单色光从空气射入玻璃中，则其频率____________，波长____________，传播速度____________。（填“变大”、“不变”或“变小”）

4．一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。各种色光中，___________色光的偏折角最大，___________色光偏折角最小。这种现象说明玻璃对___________色光的折射率最大，对___________色光的折射率最小。

5．如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。设介质1和介质2的折射率分别为n1、n2，则 ( )

A．n1=n2 B．n1>n2

C．n1

课后练习与提高

1．一束红光和一束紫光以相同的入射角沿CO方向入射半圆形玻璃砖的下表面，之后沿OA，OB方向射出，如图所示，则下列说法中正确的是 ( )

A．OA是红光，穿过玻璃砖的时间较短

B．OB是红光，穿过玻璃砖的时间较短

C．OA是紫光，穿过玻璃砖的时间较长

D．OB是紫光，穿过玻璃砖的时间较短

2．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 ( )

A．红光的偏折最大，紫光的偏折最小 B．红光的偏折最小，紫光的偏折最大

C．玻璃对红光的折射率比紫光大 D．玻璃中紫光的传播速度比红光大

3．如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有? ( )

A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光 B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光

C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光 D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光

4．一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线a和b，r1、r2分别表示a和b的折射角，以下说法正确的是 ( )

A．a为红光折射光线，b为紫光折射光线

B．a为紫光折射光线，b为红光折射光线

C．水对紫光与红光的折射率n1与n2之比n1∶n2＝sinr1∶sinr2

D．紫光与红光在水中波速v1与v2之比v1∶v2＝sinr1∶sinr2

5．如图所示，一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，则 ( )

A．玻璃对a光的折射率较大B．a光在玻璃中传播的速度较大

C．b光的频率较大D．b光的波长较长

6．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则 ( )

A．na＞nb B．na＜nb C．v a＞vb D．va＜vb

7．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( )

③这些反射光是不是相干光？

生1：膜前后两表面均可反射光。

生2：因为肥皂膜厚度不同，所以不同位置处的反射光路程差不同，有的地方可能是半波长的奇数倍，有的地方可能是半波长的偶数倍。

生3：两表面的反射光线来源于同一光线，振动情况一定相同，是相干光。

师：三位同学回答得非常好，大家能弄清薄膜干涉的原因吗？

生：能。

师：好，请大家把自己的想法与课本61页最后一段的分析比较一下。

（学生阅读、理解。教师准备演示牛顿环实验）

师：大家分析得很好，我再加一个实验，奖励大家。

（演示牛顿环实验，直接投影在白色墙上，墙上出现了牛顿环反射光干涉形成的一组明暗相间的同心圆，将屏移到环的另一侧，这里可将装置调整，同样可以观察到与反射干涉条纹互补的一组同心明暗相间的圆环）

师：感兴趣的同学课后抽时间自己来实验，深入研究它，同学们也能给我找点例子吗？

（学生讨论，思考）

生：水面上的油膜好像也能反射光线，形成明暗相间的条纹。

师：好，同学们课后去认真观察一下，看来干涉现象在我们生活中是见过的，我们真是“视而不见”，“相逢未必曾相识”，生活中有许多现象，看似很普通寻常，却常常蕴含着很深的科学道理，同学们要多观察、多思考、多探究。

师：课本62页给大家介绍了一个干涉现象在技术上的应用实例，我们一起来看看。

［学生阅读62页“科学漫步”――用等倾法检查平整度。并思考文后的问题。投影下图引导学生分析］

师：有兴趣的同学可以在我们所掌握的知识基础上进行更进一步的探究。我这里为大家提供两个课题，大家可以到图书馆或上网查阅相关资料，然后确立课题进行研究。

（1）照相机、摄像机的镜头大多是淡紫色的，为什么？

（2）全息照相是怎么回事？

3．折射时的色散

教师出示若干个棱镜（大约十几个）给学生传着看，让学生知道什么是棱镜。

（讲解棱镜对光线的作用）

a．在黑板上画出棱镜的截面如图，让一个学生到黑板上画出光线从空气入射到AC面时的折射光和从棱镜进入空气时在AB面上的折射情况。

b．用氦氖激光器发出的红光做光源，实验演示验证一下同学画的对不对。

c．归纳结论——光在棱镜的两个侧面发生折射时，每次折射都使光线向棱镜的底面偏折。

d．让学生猜想出入射光的偏折程度可能与哪些因素有关。

生：与折射率有关。

e．入射光方向不变，若折射率比原来大，再让一位学生画出此时光线的两次偏折情况。得出折射率越大，偏折越大的结论。

师：刚才我们是用红光做的实验。如果让一束白光通过棱镜你能想象出将是什么样的吗？

生1：还是白色。（其他学生犹豫）

师：猜的不是完全没有道理。因为刚才红光折射后出来时还是红光嘛。但还是让我们用实验来验证一下，这样心里才踏实对不对？

（1）实验演示白光通过三棱镜后的色散现象。

（2）再让学生用发给他们的棱镜对着太阳光转动。可在教室墙壁上看到鲜艳的彩色光带。

师：通过棱镜后，偏折程度最小的是什么光？

生：红光。

师：偏折程度最大的是什么光？

生：紫光。

师：实验说明了什么道理？

生：同种介质对波长不同的光，折射率不同。波长越小，折射率越大。

师：大家还记得折射率与波速的关系吗？

生：

师：从公式 能够得出结论：在同一种介质中，不同波长的光波的传播速度不同，波长越短，波速越慢。

（三）课堂总结、点评

今天我们学习了光的颜色和光的色散。观察了薄膜干涉中的色散和光通过棱镜折射时的色散。同种介质对波长不同的光，折射率不同。波长越小，折射率越大。在同一种介质中，不同波长的光波的传播速度不同，波长越短，波速越慢。这些都大大丰富了我们对光的认识。

（四）课余作业

完成P64“问题与练习”的题目。

附：课后训练

1．以下属于薄膜干涉现象的是 （ ）

A．雨后美丽的彩虹 B．阳光下肥皂膜上的彩色条纹

C．阳光下水面上油膜的彩色条纹 D．阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹

答案：BC

2．如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面的反射光叠加而成的 （ ）

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：C

3．如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是 （ ）

A．从右侧向左看，可看到彩色条纹

B．从左侧向右看，可看到彩色条纹

C．彩色条纹水平排列

D．彩色条纹竖直排列

答案：BC

5．图中表示一束白光通过三棱镜的光路图，其中正确的是 （ ）

答案：D

6．在白光通过玻璃棱镜发生色散的现象中，下列说法正确的是 （ ）

A．红光的偏折角最大

B．白光为复色光，不同色光在玻璃中传播速度相同

C．紫光的偏折角最大，因为紫光在玻璃中的折射率最大

D．红光在玻璃中的传播速度比其他色光小

答案：C

7．如图所示，两束平行的红光和紫光，相距为d，斜射到玻璃砖上，当它们从玻璃砖的下面射出时 （ ）

A．两条出射光线仍平行，距离可能大于d

B．两条出射光线仍平行，距离可能小于d

C．两条出射光线仍平行，距离可能为零

D．两条出射光线将不再平行

答案：ABC

8．如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c，则下列说法中正确的是 （ ）

A．a光在真空中的传播速度比b光在真空中的传播速度大

B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小

C．玻璃对a光的折射率比玻璃对b光的折射率大

D．a光的波长比b光的长

答案：D

9．用白光做杨氏双缝干涉实验，在屏上呈现明暗相间的彩色条纹，其中

A．正中央的亮纹是白色的

B．离中央亮纹最近的一条彩色条纹是红色的

C．离中央亮纹最近的一条彩色条纹是紫色的

D．中央亮纹是红色的

解析：由于白光是由七种颜色的光合成的，而每种光经过双缝干涉后在中央都是亮条纹，这些条纹又重合在一起，复合成白光，故A对D错。由于各种色光的波长不同，红光最大，紫光最小，红光形成的条纹间距最大，紫光形成的条纹间距最小，故B错C对。

答案：AC