高中物理《光,颜色和色散》教案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——高中物理《光,颜色和色散》教案

（一）学识与技能

1．知道不同颜色的光，波长不同。

2．知道什么是色散，了解什么是光谱。

3．通过测验初步熟悉薄膜干扰现象，了解其应用。

4．知道光线通过棱镜时的光路，熟悉折射时的色散现象。

5．知道不同色光在同一介质中传播速度不同；知道同一介质对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大。

（二）过程与方法

体验不同物理过程中光的色散现象的探究过程，了解色散在生活中的应用。

（三）情感、态度与价值观

通过自然界中的光现象——虹霓的教学及色散现象的教学激发学生对大自然的喜欢以及对自然之谜的求知欲望。

1．薄膜干扰的成因，干扰时的色散。

2．棱镜对光线的作用，折射时的色散。

薄膜干扰的成因，干扰时的色散。

复习提问，理论分析，测验探究，多媒体辅佐教学

多媒体电脑及投影装置，酒精灯一盏，金属圈一个，大烧杯一个，适量肥皂液（或洗衣粉液），少量食盐，牛顿环，凸透镜，三棱镜若干。

（一）引入新课

师：在双缝干扰现象中，明暗条纹展现的位置有何规律？

生：当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n，n=0、1、2…时，展现明纹；当Δ=（2n+1），n=0、1、2…时，展现暗纹。

师：干扰条纹的间距与光的波长之间有何定量关系？

生：Δx=λ

师：上节课我们利用上式测量了光的波长，并查看了各种色光的干扰图样。这节课我们就来学习有关光的颜色和色散的学识。

（二）举行新课

1．光的颜色色散

师：上节课我们查看了各种色光的干扰图样，用红光做测验，条纹间距最大，用紫光做测验，条纹间距最小，光的颜色不同，条纹间距不同，又由于干扰条纹的间距与光的波长成正比，我们可以得出什么结论？

生：不同颜色的光，波长不同。

师：大家还记得我们在用白光照射双缝时得到的干扰图样是怎样的？

生：彩色的条文。

师：（投影白光的双缝干扰条纹）怎样解释这种现象呢？

（学生积极议论，气氛强烈，从议论中根本能掌管了理由）

生：不同色光波长不同，条纹宽度不同，红光条纹最宽；紫光条纹最窄，所以展现上面现象。

师：解释得好。白光干扰图样也说明白光是由多种色光组成的，在发生干扰时白光被分解了。含有多种颜色的光被分解为单色光的现象，称为光的色散。

师：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按照波长的长短依次排列成彩色光带，就是光谱。

［投影课本61页表1和太阳的光谱。］

师：在各种色光中，波长最长的是什么光？波长最短的是什么光？

生：波长最长的是红光，波长最短的是紫光。

师：频率最小的是什么光？频率最大的是什么光？

生：频率最小的是红光，频率最大的是紫光。

师：除双缝干扰测验外，还有一种干扰现象能够查看到光的色散。这就是薄膜干扰。

2．薄膜干扰中的色散

教师演示：点燃酒精灯，在火焰中洒些氯化钠，使火焰发生黄光.把圆环竖直地插入肥皂溶液中，逐渐向上提起形成薄膜，竖直放好，将大烧杯罩住圆环，减小蒸发，以延长演示时间，便于全体查看。将酒精灯移到膜前，调整好位置，在酒精灯同侧查看到肥皂膜上呈现明暗相间的干扰条纹。

师：怎样解释这一现象呢？请大家斟酌下面几个问题：

［投影图20—12及以下问题］

①肥皂膜有几个面可以反射灯焰的光？

②这些面反射回来的光有没有路程差，如有，它们有什么特点？

③这些反射光是不是相干光？

生1：膜前后两外观均可反射光。

生2：由于肥皂膜厚度不同，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3：两外观的反射光线来源于同一光线，振动处境确定一致，是相干光。

师：三位同学回复得分外好，大家能弄清薄膜干扰的理由吗？

生：能。

师：好，请大家把自己的想法与课本61页结果一段的分析对比一下。

（学生阅读、理解。教师打定演示牛顿环测验）

师：大家分析得很好，我再加一个测验，赏赐大家。

（演示牛顿环测验，直接投影在白色墙上，墙上展现了牛顿环反射光干扰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，同样可以查看到与反射干扰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测验，深入研究它，同学们也能给我找点例子吗？

（学生议论，斟酌）

生：水面上的油膜犹如也能反射光线，形成明暗相间的条纹。

师：好，同学们课后去专心查看一下，看来干扰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”，生活中有大量现象，看似很普遍寻常，却往往蕴含着很深的科学道理，同学们要多查看、多斟酌、多探究。

师：课本62页给大家介绍了一个干扰现象在技术上的应用实例，我们一起来看看。

［学生阅读62页“科学溜达”――用等倾法检查平整度。并斟酌文后的问题。投影下图引导学生分析］

师：有兴趣的同学可以在我们所掌管的学识根基上举行更进一步的探究。我这里为大家供给两个课题，大家可以到图书馆或上网查阅相关资料，然后确立课题举行研究。

（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面上的折射处境。

b．用氦氖激光器发出的红光做光源，测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．让学生揣摩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处境。得出折射率越大，偏折越大的结论。

师：方才我们是用红光做的测验。假设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。（其他学生踌躇）

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

（1）测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娇艳的彩色光带。

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：测验说领略什么道理？

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。查看了薄膜干扰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熟悉。

（四）课余作业

完成P64“问题与练习”的题目。

附：课后训练

1．以下属于薄膜干扰现象的是（）

A．雨后美观的彩虹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．如下图是用干扰法检查某块厚玻璃板的上外观是否平整的装置，检查中所查看到的干扰条纹是由以下哪两个外观的反射光叠加而成的（）

A．a的上外观，b的下外观

B．a的上外观，b的上外观

C．a的下外观，b的上外观

D．a的下外观，b的下外观

答案：C

3．如下图，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，以下说法中正确的是（）

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，以下说法正确的是（）

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．红光在玻璃中的传播速度比其他色光小

答案：C

7．如下图，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．如下图，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，那么以下说法中正确的是（）

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扰测验，在屏上呈现明暗相间的彩色