高中物理第十三章光7光的颜色、色散课堂互动学案选修3-4剖析

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高中物理 第十三章 光 13.7 光的颜色色散导学案新人教版选修3-4

高中物理 第十三章 光 13.7 光的颜色色散导学案新人教版选修3-4

第七节光的颜色色散【学习目标】(1)知道光的色散现象,知道白光由不同的色光组成;知道同一介质对不同的色光折射本领不同;知道白光通过三棱镜折射后,色散光谱的七色排列顺序。

(2)初步了解彩虹的成因。

(3)知道光的三原色,知道透明物体、不透明物体的颜色。

(4)明确棱镜是利用光的反射及折射规律来改变和控制光路的光学仪器。

棱镜可以改变光的传播方向,出射光线向底面偏折。

【自主学习】试一试一、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,其波长________,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。

二、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。

三、折射时的色散(1)一束光线射入棱镜经_______次折射后,出射光将向它的横截面的________方向偏折。

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,_______光的偏向角最小,________光的偏向角最大,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________。

探究活动(一)光的色散1、白光经三棱镜折射后照到白色光屏上会出现什么现象?2、上面的实验说明了什么?3、雨后彩虹是怎样形成的?4、我们周围有各种颜色的玻璃,那么像玻璃这样的透明物体的颜色是由什么决定的的呢?5、我们周围有五颜六色的不透明物体,不透明物体的颜色是由什么决定的呢? 【典型例题】例1、宽度为a 的平行光束从空气斜射到两面平行的玻璃板上表面,入射角为45°,光束中含有两种不同波长的单色光,玻璃对两种单色光的折射率分别为n 1=2、n 2=3,求:(1)这两种波长的光通过玻璃所需时间之比;(2)要使光束从玻璃板下表面出射时能分成不相交叠的两束光,玻璃板的厚度d 至少为多少?薄膜干涉 竖直放置,由于重力作用,膜上薄下厚。

高中物理13.7光的颜色色散导学案新人教版选修34

高中物理13.7光的颜色色散导学案新人教版选修34

河北省华北油田三中高中物理 13.7《光的颜色色散》导学案新人教版选修3-4【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相关的现象(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【学习重点】光在各种光学现象中的色散【学习难点】对薄膜干涉的理解【学习过程】一、课前自主学习1、光的颜色色散不同颜色的光,不同。

含有多种颜色的光被分解为的现象叫做光的色散。

含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其的有序排列就是光谱。

白光的干涉条纹是彩色的,可见白光是由组成的。

人眼的视网膜上有两种感光细胞,一种叫做视杆细胞,对非常敏感;另一种叫做视锥细胞,能区分。

2、薄膜干涉中的色散⑴观察薄膜干涉:观察课本P68实验和图13.7-3,把这层液膜当成一个平面镜,用它观察灯焰的像:能观察到水平方向的条纹。

⑵相干光源是:液膜表面反射的光波。

⑶形成明暗相间条纹的原因: 与双缝干涉的情况相同,在膜上不同位置,来自薄膜前后两个面的反射光用图中实虚线来代表,所走的路程差。

路程差是光在介质中波长的倍的这些位置,叠加后加强,出现了亮条纹;路程差是光在介质中半波长的倍的这些位置上,叠加后相互削弱,于是出现了暗条纹。

⑷薄膜干涉的应用:光学器材的镜头涂上增透膜,检查精密仪器的表面。

3、衍射时的色散用白光做衍射实验时,得到的条纹是彩色的。

这是因为白光中包含了的光,衍射时不同色光的的位置不同,于是各种色光就区分开了。

这个现象是光在衍射时的色散。

4、折射时的色散⑴三棱镜:横截面是三角形的玻璃柱体,简称⑵三棱镜对光线的控制作用:光通过三棱镜后将向它的方向偏折。

⑶棱镜的色散现象:一束白光通过棱镜后发生色散。

由上到下的色光顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

在白光色散时,的偏折程度最小,的偏折程度最大。

这说明同种物质对波长不同的光的折射率不一样,波长越,折射率越大。

⑷色光在介质中的传播速度:由n=c/v知,在同一种物质中,不同波长光波的不一样,波长越,波速越慢。

高中物理第十三章7光的颜色色散教材梳理教案新人教版选修3-4

高中物理第十三章7光的颜色色散教材梳理教案新人教版选修3-4

光的颜色 色散知识·巧学一、光的颜色1.光的颜色光的频率决定光的颜色;不同颜色的光波长不同,在真空中λ=fc . 误区警示 光的颜色由光的频率决定,不要认为光的颜色由光的波长决定,这是因为同一种光在不同的介质里传播时,频率始终不变,但是波长却不一样。

2.光的色散含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散.3。

光谱的定义含有多种颜色的光被分解后,各色光按其波长的有序排列就叫光谱。

深化升华 红到紫七色光中波长依次减小;红到紫七色光中频率依次增大。

二、薄膜干涉中的色散1.薄膜干涉的成因如图13—4-1所示,竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄,因此在薄膜上不同的地方,从膜的前、后表面反射的两列光波叠加,若两列波叠加后互相加强,则出现亮纹;在另一些地方,叠加后互相减弱,则出现暗纹,故在单色光照射下,就出现了明暗相间的干涉条纹;若在白光照射下,则出现彩色干涉条纹.图13-4-1深化升华(1)观察的是从膜前、后两表面反射回来的光,不是透过膜的光,眼睛与光源在膜的同一侧。

(2)用单色光和白光分别照射同一膜,观察到的现象是不同的,用白光照射膜时,某一位置红光得到加强,其他颜色的光就被削弱,故在此位置看到的是红色,而另一位置则会看到黄色等其他颜色;而在单色照射下,则会出现明暗相间的条纹。

2。

薄膜干涉的应用(1)用干涉法检查平面:如图13—4-2所示,被检查平面B与标准样板A之间形成了一个楔形的空气薄膜,用单色光射入,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,被检查平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹平行;若被检查表面某些地方不平,那里空气膜产生的干涉条纹将发生弯曲。

图13-4-2(2)增透膜:光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜,当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时,在薄膜的两个面上的反射光,光程差恰好等于半波长,因而相互抵消,达到减小反射光,增大透射光强度的作用。

高中物理选修3-4 第十三章 第7节 光的颜色 色散

高中物理选修3-4  第十三章  第7节  光的颜色  色散

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,但都是明暗相间的单色条
2.光的色散与光谱 (1)光的色散:白光的双缝干涉条纹是彩色的,可见白光 是由多种色光组成的,发生干涉时,由于不同颜色的光的干涉 条纹间距不同,白光被分解了.像这样含有多种颜色的光被分 散为单色光的现象,叫光的色散. (2)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,就叫光谱.
3.薄膜干涉中的色散 薄膜干涉的成因:竖直放置的肥皂液膜由于受重力的作 用,下面厚,上面薄,因此,在膜上不同位置,来自前后两个 面的反射光所走的路程差不同,在某些位置,这两列波叠加后 相互加强,于是出现了亮条纹,因此,薄膜上出现了亮暗相间 的烛焰的像.
4.折射时的色散 白光进入棱镜而被折射后,在屏上光斑是彩色的,说明光 在折射中发生了色散. 不同色光通过棱镜后偏折的程度不同, 这又说明透明物质对波长不同的光的折射率不一样,λ 越小,n 越大.由 n=vc得出结论:在同一种物质中,不同波长的光波的 传播速度不一样,波长越小,波速越小.
知识图解
教材拓展提升
光的颜色 色散
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1.知道白光是由多种色光组成的. 2.能说明薄膜干涉条纹特点,能解释薄膜干涉的成因. 3.理解折射中的色散,了解各色光特性的差别.
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果

高中物理 13.7 光的颜色 色散教案 新人教版选修34

高中物理 13.7 光的颜色 色散教案 新人教版选修34

高中物理 13.7 光的颜色色散教案新人教版选修34一、教材分析《光的颜色色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第四节的教学内容,主要认识光的颜色和几种不同的色散现象,本节是对前面学的光的折射和干涉的应用和升华。

二、教学目标1、知识目标(1)理解棱镜能使射向棱镜侧面的光线向底面偏折的道理.(2)知道光的色散现象.(3)理解光的色散现象的成因.(4)知道不同色光在同一介质中传播速度不同.(5)知道同一介质对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大.2、能力目标(1)会应用棱镜进行有关的光路控制.(2)会根据折射定律分析判断白光色散的结果.3、情感、态度和价值观目标: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热爱以及对自然之谜的求知欲望.三、教学重点难点重点:光的色散现象及其成因.难点:用光的折射定律分析不同色光通过同一介质后的偏折情况.四、学情分析(根据个人情况写)五、教学方法实验观察、理论分析、学案导学六、课前准备同上节课的光学演示仪,三棱镜若干.CAI课件(单色光通过棱镜后的偏折情况,白色光通过棱镜的色散现象,虹霓的形成)七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

[师]同学们看过雨后天空的彩虹吗?(学生有的回答看过,有的回答没看过)(教师用课件播放彩虹图片,学生惊叹其美丽)[师]彩虹的美丽一直是为人们所赞叹的,但是在座的有谁知道彩虹是怎样形成的吗?[无人回答]我们学完这一节的内容大家就会知道了,想知道吗?[生回答想]那就好好的跟我学吧.(三)合作探究、精讲点拨。

棱镜对光线的作用1.介绍棱镜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.2.棱镜对光线的作用a.在黑板上画出棱镜的截面如图19—44,让一个学生到黑板上画出在光线从空气入射到AC面时的折射光.再请一位同学画出从棱镜进入空气时在AB面上的折射情况.图19—44b.用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.[学生]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.光的色散1.光的色散现象[教师]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?[生甲]还是白色.(其他学生犹豫)[教师]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.但是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亮带.(3)引导学生归纳总结出白光是复色光.(4)给出光的色散定义及光谱概念.2.光的色散原因分析(1)重做课本图19—25甲所示的实验,让学生仔细观察,在光屏上最上端是红色,最下端是紫色.(2)分析现象背后的实质性原因.[教师引导]白光通过棱镜后变成了彩色光除了说明白光是复色光外,还说明棱镜对不同色光的折射率是…[学生]不同的.[教师]折射率不同.说明不同色光在棱镜中传播时速度是…[学生]不同的.[教师]红光在屏上最上端,表明红光的偏折程度…[学生]最小.[教师]棱镜对红光的折射率…[学生]最小.[教师]对紫光的折射率…[学生]最大.(3)光在真空中传播速度相同.[教师]我们现在看到的太阳光是太阳现在发出的吗?[学生]不是[教师]如果不同色光在真空中传播速度不同.则将先后到达地球.那么我们看到的还是白光吗?[学生]不是[教师]因此可以知道光在真空中传播速度都是相同的.c=3×108 m/s而在介质中传播速度是不同的.(根据n=vc)颜色红橙黄绿蓝靛紫频率ν低高折射率n 小大介质中速度v 大小临界角C 大小课堂巩固训练1.课本练习四第(1)题.2.如图19—45,ABC 为一玻璃三棱镜的截面,一束光MN垂直AB射入,在AC面发生全反射后从BC射出,则在屏PQ上的彩带DE的D点是________光,E点是________光.(填颜色)3.在上题中,若∠MNB变小,最先从AC透出的是________光.参考答案:1.略2.紫红3.红知识拓展——虹霓的形成虹的形成雨后初霁,我们常常看见天上出现美丽的七色彩虹,虹是太阳光沿着一定角度射入空气中的水滴引起的比较复杂的折射和反射所造成的一种色散现象.如图19—46(a),假设太阳光水平射向一水珠,光线经两次折射和一次全反射后射出水珠.霓的形成经过了二次折射和二次全反射,如图19—46(b).虹和霓一般同时出现.但两者还是有区别的,不能混为一谈,虹霓有两个弓形彩带,内彩带较亮,其外圈是红色,内圈是紫色,称为虹;外彩带较暗,有时看不见.其颜色分布与虹恰好相反,即外紫内红,称为霓.图19—45图19—46[用CAI课件展示虹霓的图景及形成过程]讲:夏天常常下雷阵雨,雨后半边天空露出了太阳,另外半边天空却仍有厚厚的云层.同时,夏天地面温度较高.蒸发很快,雨后天空还飘浮着水汽和小水滴.因此,当太阳光穿过云层中和空气中的小水滴时,就被折射出七色虹霓来.冬天大多是连绵不断的小雨.而且雨后太阳不会立即出现.同时,冬天气温较低.蒸发较慢,雨后天空中不会像夏天那样充满水汽和小水滴,故冬天不易出现虹霓.虹霓在地面上看起来是彩色的弧状,但在天空中看起来,却是彩色环状,异常美丽.有时当太阳靠近地平线时,在高山顶上也可以看到虹,如我国著名的风景区峨眉山的一大奇景——“峨眉佛光”,其成因与虹霓相似,宝光紫色在内、红色在外,圈中的“佛”实际上是由于日光从人的背后射来,把人的身体投影于云层上.(四)反思总结,当堂检测。

新人教版高中物理选修3-4第十三章光第7节第8节光的颜色色散激光学案

新人教版高中物理选修3-4第十三章光第7节第8节光的颜色色散激光学案

——教学信息分享网 第7节 光的颜色 色散 第8节 激光
1.知道白光是由多种色光组成的,知道光的色散及光谱的概念。

2.知道薄膜干涉的原理、应用,及薄膜干涉中的色散。

3.理解衍射时的色散,理解折射时的色散,知道光的折射率与波长的关系,知道光在介质中的传播速度与波长的关系。

4.了解激光的特点和应用,了解全息照相的原理。

一、光的颜色与色散
1.双缝干涉实验中,条纹之间的距离与光波的波长成正比,用白光做实验时,得到彩色条纹,说明不同颜色的光,□
01波长不同。

2.光的色散与光谱
(1)光的色散:含有多种颜色的光被分解为□
02单色光的现象。

(2)光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其□
03波长有序排列。

二、薄膜干涉中的色散
竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用,下面厚,上面薄,因此在膜上不同的位置,来自前后两个面的□01反射光,频率相同,但□02路程差不同,在某些位置,这两列波叠加后相互□03加强,出现亮条纹;在另一些位置,叠加后相互□04削弱,出现暗条纹。

三、衍射时的色散
用白光进行衍射实验时,得到的是□
01彩色条纹,这是由于白光中包含各种颜色的光,不同色光亮条纹的□
02位置不同造成的。

四、折射时的色散
如图说明通过棱镜折射后,由上到下的色光顺序为:红、□01橙、□02黄、□03绿、□04青、□05蓝、紫,这说明:
(1)透明物质对真空中波长λ不同的光的偏折程度不同,折射率n
也不一样,
λ
越小,n 越□
06大。

(2)又根据n =c v
,在同一种物质中,不同波长的光波的传播速度不一样,波长越短,波速越□07小。

人教版选修3-4 13.7 光的颜色 色散 教案 Word版含答案

人教版选修3-4 13.7 光的颜色 色散 教案 Word版含答案

课时13.7光的颜色色散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相关的现象。

3.知道棱镜折射能产生色散。

认识对同一介质而言,不同颜色的光折射率不同。

重点难点:薄膜干涉的原理及应用,折射、色散的原理。

教学建议:本节主要讲述色散的概念和发生色散现象的两种情况。

要让学生动手做肥皂液膜的干涉实验,仔细观察现象。

在讲解时要辅之以光路图来说明其原理。

对于棱镜折射的色散,主要涉及同一介质对不同色光速度、折射率、偏折角的影响。

关于颜色、频率和波长,应当明确不同颜色的光具有不同的频率,光的频率决定于光源,与介质无关。

光在不同介质中传播时,频率(颜色)不变,但速度(从而波长)要改变。

导入新课:大雨过后,彩虹的绚丽多彩,雨后马路上油膜的彩色以及肥皂泡的五颜六色,这些彩色是怎么形成的?产生的过程都是一样的吗?1.光的颜色(1)不同颜色的光①波长(或频率)不同。

白光发生干涉时条纹是彩色的,说明白光是由②多种色光组成的。

(2)人眼睛的③视杆细胞对光非常敏感,但不能区分颜色;人的眼睛靠④视锥细胞来分辨颜色。

2.色散与光谱(1)色散含有多种颜色的光被分解为⑤单色光的现象叫色散,白光由⑥红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。

(2)光谱含有多种颜色的光被分解后,各种色光按波长的有序排列叫光谱,在可见光中,波长最长的是⑦红光,频率最高的是⑧紫光。

3.薄膜干涉(1)薄膜干涉中相干光来源于⑨薄膜前后表面反射的光。

(2)竖直放置的肥皂液膜在单色光照射时,薄膜干涉条纹是⑩明暗相间的条纹,干涉条纹呈水平(填“水平”或“竖直”)且相互平行,明条纹的颜色与入射光的颜色相同。

(3)薄膜干涉的应用:在光学镜头上涂一层增透膜可以增加透射光的强度;薄膜干涉用来检查工件表面是否平整。

4.折射时的色散(1)三棱镜指的是截面为三角形的透明介质,简称棱镜。

(2)如图所示,当光斜射向玻璃棱镜的一个侧面时,光线将向棱镜的底面偏折。

高中物理第十三章光7光的颜色色散课堂互动学案选修3_4

高中物理第十三章光7光的颜色色散课堂互动学案选修3_4

7 光的颜色、色散课堂互动三点剖析1.光的颜色、色散(1)光的颜色: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叫做光的色散。

光发生干涉时由于不同颜色的条纹间距不同,可发生色散现象。

白光通过三棱镜时,由于棱镜材料对不同色光的折射率不同也可发生色散现象。

在三棱镜的色散中,由色散形成的光谱中各色光的排列顺序可知:红光的偏折角最小,紫光的偏折角最大。

说明:同一介质对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大。

(如图13-4-1)图13-4-1由n=vc 可知:各种单色光在同一介质中的速度不同。

在同一介质中,红光的传播速度最大,紫光的传播速度最小。

2.薄膜干涉中的色散(1)薄膜的厚度不均匀,不同波长的光,也就是不同颜色的光,从薄膜的内外表面反射后,在不同的位置相互加强,所以将白光分解,形成彩色条纹。

(2)由薄膜前表面和后表面分别反射的两列波叠加而成,劈形薄膜的厚度不等,因而不同的位置反射的光波的路程差不同。

在单色的光照射下,看到明暗相间的条纹,在白光的照射下,呈现彩色条纹。

(3)薄膜干涉在生产中可应用于用干涉法检查平面和增透膜。

各个击破【例1】 图13-4-2是四位同学画的光的色散示意图,哪幅正确,哪幅不正确?为什么?图13-4-2解析:只有甲图正确。

介质对于较短波长的光折射率较大,而图乙红光更偏向棱镜底边,所以不对。

图丙中紫光在通过棱镜第二个面时没有发生折射,不对。

图丁中红光在通过棱镜第一个面时没有发生折射,不对。

答案:甲正确,乙、丙、丁不正确。

类题演练1 水底同一深度并列红、黄、绿、紫四个彩色球,从水面正上方垂直俯视,感觉上它们在同一深度吗?解析:(1)我们平常所说的介质折射率是对波长5 839A 的黄光而言的。

题目中给出不同颜色彩球,就要注意,同一介质对不同色光的折射率不同。

(2)从水面正视水下物体,实际深度H 与折射而成的虚像深度H′的关系为H′=nH 。

H 相同,n 不同,则H′不同,即人眼看到的彩球的虚像深度不同。

人教版选修3-4 13.7 光的颜色 色散 教案 word版含答案

人教版选修3-4 13.7 光的颜色 色散 教案 word版含答案

课时13.7光的颜色色散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相关的现象。

3.知道棱镜折射能产生色散。

认识对同一介质而言,不同颜色的光折射率不同。

重点难点:薄膜干涉的原理及应用,折射、色散的原理。

教学建议:本节主要讲述色散的概念和发生色散现象的两种情况。

要让学生动手做肥皂液膜的干涉实验,仔细观察现象。

在讲解时要辅之以光路图来说明其原理。

对于棱镜折射的色散,主要涉及同一介质对不同色光速度、折射率、偏折角的影响。

关于颜色、频率和波长,应当明确不同颜色的光具有不同的频率,光的频率决定于光源,与介质无关。

光在不同介质中传播时,频率(颜色)不变,但速度(从而波长)要改变。

导入新课:大雨过后,彩虹的绚丽多彩,雨后马路上油膜的彩色以及肥皂泡的五颜六色,这些彩色是怎么形成的?产生的过程都是一样的吗?1.光的颜色(1)不同颜色的光①波长(或频率)不同。

白光发生干涉时条纹是彩色的,说明白光是由②多种色光组成的。

(2)人眼睛的③视杆细胞对光非常敏感,但不能区分颜色;人的眼睛靠④视锥细胞来分辨颜色。

2.色散与光谱(1)色散含有多种颜色的光被分解为⑤单色光的现象叫色散,白光由⑥红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。

(2)光谱含有多种颜色的光被分解后,各种色光按波长的有序排列叫光谱,在可见光中,波长最长的是⑦红光,频率最高的是⑧紫光。

3.薄膜干涉(1)薄膜干涉中相干光来源于⑨薄膜前后表面反射的光。

(2)竖直放置的肥皂液膜在单色光照射时,薄膜干涉条纹是⑩明暗相间的条纹,干涉条纹呈水平(填“水平”或“竖直”)且相互平行,明条纹的颜色与入射光的颜色相同。

(3)薄膜干涉的应用:在光学镜头上涂一层增透膜可以增加透射光的强度;薄膜干涉用来检查工件表面是否平整。

4.折射时的色散(1)三棱镜指的是截面为三角形的透明介质,简称棱镜。

(2)如图所示,当光斜射向玻璃棱镜的一个侧面时,光线将向棱镜的底面偏折。

高中物理第十三章光7光的颜色色散学案新人教版选修3_4

高中物理第十三章光7光的颜色色散学案新人教版选修3_4

7 光的颜色、色散课堂探讨一、薄膜干与现象及其在技术上的应用分析1.竖放香皂膜干与现象(1)白光照射图样是彩色的:竖直放置的香皂液膜,因重力的作用,显现上面薄,下面厚。

由于不同颜色的光波长不同,之前后两个表面反射的光,在不同的位置被增强,换句话说,不同颜色的光对应亮条纹的位置不同,不能完全重合,因此看起来是彩色的。

(2)条纹是水平方向的:因为在同一水平高度处,薄膜的厚度相同,前后两表面的反射光的路程差均相同,若是现在两反射光相互增强,那么此高度水平方向遍地均增强,因此,明暗相间的条纹应为水平方向。

2.等倾法检查平面平整度原理:如下图,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。

用单色光照射时,空气层的上、下两个表面反射的两列光波发生干与。

空气厚度相同的地址,两列波的路程差相同,两列波叠加时相互增强或减弱的情形相同,因此假设被测面是平的,干与条纹确实是一组平行的直线,若是干与条纹是弯曲的,就说明被测平面不平整。

如下图。

如何形象判定被测平面凹下或凸起?下面给出一种形象的判定法——矮人行走法,即把干与条纹看成“矮人”的行走轨迹。

让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走,始终维持脚踏被检板,头顶样板,在行走进程中:假设某处一凹下,他要想过去必需从薄膜的尖端绕过去,方可按上述要求过去,即条纹某处弯向薄膜尖端,该处为一凹下。

如图甲所示。

假设某处有一凸起,他要想过去,必从薄膜底部去绕,即条纹某处弯向薄膜底部方向时,该处必为一凸起。

如图乙所示。

二、对光的颜色、三棱镜色散的明白得1.对光的颜色的明白得:不同颜色的光,波长不同,频率不同,而同种颜色的光在不同介质中折射率不同,速度和波长均不相同,但频率相同,因此说光的颜色是由频率决定的,而不是由波长决定的。

2.对光通过三棱镜发生色散的明白得(1)色散的实质:光的色散实质上是光的折射现象,是由同一种介质对不同色光的折射率不同而引发的。

高中物理 第十三章 光 7 光的颜色、色散名师导航学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)

高中物理 第十三章 光 7 光的颜色、色散名师导航学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)

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7 光的颜色 色散名师导航知识梳理1。

光的色散:含有多种_______________的光被分解为的现象叫做光_____________的色散.2。

光谱:含有多种_____________的光被分解后,各种色光按_____________的有序排列,就是光谱.3。

同一种介质对不同色光的折射率n 不同,对红光的折射率_____________,对紫光的折射率___________,由n=vc 知,在同一种介质中,红光光速_____________,紫光光速____________,但各种颜色的光在真空中的光速都是________________.知识导学学习本节内容,首先要理解关于色散的基本知识,掌握发生色散的本质原因及一些重要结论,重视光路图的规范画法,在解决有关问题时,注重数学知识的灵活运用,体现数学知识和物理知识相结合的思维方法,同时应用逆向思维,把光的可逆性原理运用其中,来解决有关问题。

疑难突破1。

对色散的理解剖析:(1)白光通过棱镜后,出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的有规律排布彩色光带,这称为光的色散现象,这种由不同色光形成的彩色亮带,称为光谱。

如图13—4—1所示,白光从AB 面射入时,各色光的折射角已经不同,各色光已分解开,即已发生了色散,各色光从AC 面透出时,进一步拉大了各光传播方向间的差距.图13—4—1(2)①色散说明白光是复色光,它是由各种不同色光复合而成的.②同一种介质对于不同频率的光的折射率不同,在同一种介质中,色光频率越大,波长越短,折射率越大,介质中光速越小.各色光的情况列表统计如下:各种色光红橙黄绿蓝靛紫1偏折角小→大2折射率小→大3介质中光速大→小由上表看出,在七色光中,红光偏折角最小,即介质对红光的折射率最小,由公式n=c/v可知,红光在介质中的传播速度最大.而紫光偏折角最大,介质对紫光的折射率最大,紫光在介质中传播速度最小.2。

高中物理 第13章 7 光的颜色 色散 8 激光学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理

高中物理 第13章 7 光的颜色 色散 8 激光学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理

7 光的颜色色散 8 激光[学习目标] 1.知道光的色散现象,知道白光是由多种色光组成的.2.理解薄膜干涉中的色散现象,并了解薄膜干涉的应用.(重点)3.理解光折射时的色散现象,知道同一介质对不同色光的折射率不同.(重点、难点)4.了解激光的特性和应用,应用激光观察全息照片.一、光的颜色和色散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.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.(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、蓝、靛、紫,这说明白光是由七色光组成的.二、激光1.激光的特点及应用性质应用相干性:激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,具有高度的相干性光纤通信平行度:激光的平行度非常好,传播很远的距离仍能保持一定的强度激光测距,读取光盘上记录的信息等亮度高:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量用激光束切割、焊接.医学上可以用激光做“光刀”、激发核反应等2.全息照相(1)与普通照相技术的比较普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相技术还记录了光波的相位信息.(2)原理:全息照片的拍摄利用了光的干涉原理.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)色散现象表明白光是复色光.(√)(2)单色光通过棱镜后也能发生色散.(×)(3)某单色光在不同介质中传播时光的频率、波长均不同.(×)(4)激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点.(√)(5)激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好.(×)2.竖直的肥皂膜在单色光的照射下,表面会形成明暗相间的条纹,下列说法中正确的是( )A.干涉条纹基本上是竖直的B.干涉条纹基本上是水平的C.干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列波叠加的结果D.干涉条纹是彩色的E.若改用白光照射则干涉条纹是彩色的BCE[薄膜干涉条纹的产生是薄膜的前表面与后表面反射来的光叠加所产生的,同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方,同一水平高度处,膜的厚度相同,所以条纹基本是水平的,由于光是单色光,故不会发生色散.故正确答案为B、C、E.] 3.关于激光的应用,下列说法中正确的是( )A.光纤通信是应用激光相干好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行信息传递B.计算机内用“磁头”可读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点来进行的C.医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点E.激光打孔是应用了激光相干性好的特点ABC[光纤通信主要利用激光的相干性好的特点,选项A正确;计算机内的“磁头”可读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好的特点,选项B正确;医疗中用激光作“光刀”和工业上用激光打孔都是利用了激光的亮度高的特点,选项C正确,E错误;激光测距利用的是激光的平行度好的特点,选项D错误.]光的颜色和色散1.对光的颜色的理解不同颜色的光,波长不同,频率不同,而同种颜色的光在不同介质中折射率不同,速度和波长均不相同,但频率相同,因此说光的颜色是由频率决定的,而不是由波长决定的.2.棱镜对光线传播方向的改变(1)正确画好光线通过棱镜的光路图,如图甲所示.(2)棱镜成像的画法,如图乙所示.3.各种色光特性的比较各种色光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率小→大折射率小→大经三棱镜折射时的偏折角小→大波长长→短介质中的波速 大→小 双缝干涉的条纹间距 大→小 薄膜干涉的条纹间距大→小4.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,但都是明暗相间的单色条纹.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,可见,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.【例1】 (单选)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B [玻璃对频率不同的各种色光的折射率不同,在可见光中,对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大.因此在空气和玻璃的第一个界面上,虽然各单色光入射角相同,但各单色光的折射角不同,由n =sin θ1sin θ2可知,红光的折射角最大,紫光的折射角最小.在另一个界面上,光由玻璃进入空气,根据光路的可逆性可知,紫光的折射角最大,红光的折射角最小.由n =c v可知,可见光中红光在玻璃中的传播速度最大.]同种介质对不同波长单色光的折射率不同,折射率由小到大的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.根据真空中光速相同,即c =λf ,可知不同单色光波长由大到小的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.1.如图所示,一个小的光源S发出白光,棱镜分光,若人沿着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以看到( )A.白光点B.光点上部红色,下部紫色C.光点上部紫色,下部红色D.看到的光点比实际光源的位置高E.看到的光点是光源的虚像CDE[由于各种单色光中,紫光的折射率最大,偏折角也最大,成的像最高,红光的折射率最小,偏折角也最小,成的像最低.]薄膜干涉现象及应用1.薄膜干涉中相干光的光源一列光在膜的前表面和后表面分别反射,如同由前、后表面反射出来的两列完全相同的光,满足相干条件.2.薄膜干涉的成因如图所示,竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄,因此在薄膜上不同的地方,从膜的前、后表面反射的两列光波叠加,若两列波叠加后互相加强,则出现亮纹;在另一些地方,叠加互相减弱,则出现暗纹.故在单色光照射下,就出现了明暗相间的干涉条纹;若在白光照射下,则出现彩色干涉条纹.3.薄膜干涉中应注意的三个问题(1)观察的是从膜前、后两表面反射回来的光,不是透过膜的光,眼睛与光源在膜的同一侧.(2)用单色光和白光分别照射同一膜,观察到的现象是不同的.用白光照射膜时,某一位置红光得到加强,其他颜色的光就被削弱,故在此位置看到的是红色,而另一位置则会看到黄色等其他颜色,因此,用白光做这个实验看到的将是彩色条纹;而在单色光照射下,则会出现明、暗相间的条纹.(3)每一条纹呈现水平分布,各条纹按竖直方向排列. 4.薄膜干涉在技术上的应用 (1)用干涉法检查平面如图所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从上向下照射,入射光从空气膜的上下表面反射出两列光波,形成干涉条纹.如果被检测平面是光滑的,得到的干涉图样必是等间距的.如果某处凹下,则对应明条纹(或暗条纹)提前出现,如图(a)所示;如果某处凸起来,则对应条纹延后出现,如图(b)所示(注:“提前”与“延后”不是指在时间上,而是指由左向右的顺序位置上).(2)增透膜的应用在光学仪器中,为了减少光在光学元件(透镜、棱镜)表面的反射损失,可用薄膜干涉相消来减少反射光,如照相机、测距仪、潜望镜上用的光学元件表面为了减少光的反射损失都镀上了一层介质薄膜(氟化镁),使薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的14,这样反射回来的两列光波经过的路程差恰好等于半个波长,它们叠加后相互抵消,从而减少了光学元件表面反射造成的光能损失,增强了透射光的能量,故称为增透膜.【例2】 如图甲所示,用平行单色光照射透明标准样板来检查零件表面的情况,观察到如图乙所示的条纹,这说明被检查平面的条纹弯曲处是________(填“凹”或“凸”)的,该方法检查平面测量的精度可达________m.[解析] 因为同一条亮(暗)纹上各处空气厚度相同,由垫片位置和弯曲方向可知,弯曲处的空气层厚度应该比同一条纹上其他位置的空气层厚度小,而现在实际上是一样厚度,可见,该处一定存在凹陷.干涉法检查平面精确度很高,可达10-8m.[答案] 凹 10-8被测平面凹下或凸起的形象判断法被测平面凹下或凸起的形象判断法——矮人行走法.即把干涉条纹看成“矮人”的行走轨迹.让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走,始终保持脚踏被测板,头顶样板,在行走过程中:若遇一凹下,他必向薄膜的尖端去绕,方可按上述要求过去,即条纹某处弯向薄膜尖端,该处为一凹下;若遇一凸起,他必向薄膜的底部去绕,方可按上述要求过去,即条纹某处弯向薄膜底部,该处为一凸起.2.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示.干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等.(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现将甲图装置中的纸片抽去一张,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,则条纹( ) A.变疏B.变密C.不变D.消失A[根据形成明条纹的条件可知,相邻明条纹对应的路程差等于入射光的波长.抽去一张纸片,样板的倾角变小,要使相邻明条纹对应的路程差仍等于入射光的波长,则样板上条纹间的距离将会增大,即干涉条纹将变疏.]激光1所谓相干性好,是指容易产生干涉现象.普通光源发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的,而激光器发出的激光的频率几乎是单一的,并且满足其他的相干条件.所以,现在我们做双缝干涉实验时,无需在双缝前放一个单缝,而是用激光直接照射双缝,就能得到既明亮又清晰的干涉条纹.利用相干光易于调制的特点,传输信息,所能传递的信息密度极高,一条细细的激光束通过光缆可以同时传送一百亿路电话和一千万套电视,全国人民同时通话还用不完它的通讯容量,而光纤通信就必须借助激光技术才能发展.2.激光的平行度非常好与普通光相比,传播相同距离的激光束的扩散程度小,光线仍能保持很大的强度,保持它的高能量,利用这一点可以精确测距.现在利用激光测量地月距离的精确度已达到1 m.3.激光的亮度非常高它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量.如果把强大的激光束会聚起来,可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温.不能直接照射眼睛,否则会伤害眼睛.4.激光单色性很好激光的频率范围极窄,颜色几乎是完全一致的.【例3】准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀,可用于进行近视眼的治疗.用这样的激光刀对近视眼进行手术,手术时间短、效果好、无痛苦.关于这个治疗,以下说法中正确的是( )A.近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面,使人不能看清物体B.激光具有很好的方向性,用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术C.激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D.激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削E.激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好ABD[激光手术是物理技术用于临床医学的最新成果.人的眼睛是一个光学成像系统,角膜和晶状体相当于一个凸透镜,物体通过凸透镜成像在视网膜上,人就能看清楚物体.当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小,物体成像在视网膜的前面时,人就不能看清物体,这就是近视眼,A对;激光具有很好的方向性,用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术,B对,E错;激光手术不是修复视网膜,而是对角膜进行切削,改变角膜的形状,使眼球中的凸透镜的焦距适当变大,物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上,C错、D对.]3.激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹,含有被拍摄物体反射的光的所有信息,实现了照片的立体性.若照相时,被摄物体被挡住一部分,通过调整视线仍可看见被挡部分.照片被切开成两半,从一半上仍可看到物体的全像,照片就像一个观察物体的窗口.激光全息照相利用了激光________的性质.[解析]全息照相利用激光的频率单一、相干性好的特点,使参考光和物光有很高的相干性,拍摄立体照片.[答案]相干性好激光的特点及其应用特点作用应用实例相干光可进行调制、传递信息光纤通信、全息照相平行度非常好传播很远距离仍能保持一定强度,可精确测距、测速激光雷达平行度非常好可会聚于很小的一点,记录信息密度高DVD机、CD唱机、计算机的光驱亮度高可在很小空间、短时间内集中很大能量激光切割、焊接、打孔、医疗手术亮度高产生高压引起核聚变人工控制聚变反应课堂小结知识脉络1.光的色散现象,白光是由多种色光组成的.2.棱镜折射时的色散现象,同一种介质对不同色光的折射率不同.3.薄膜干涉能产生色散.4.激光的特性和应用,全息照相的原理.。

2017_2018学年高中物理第十三章光第7节光的颜色色散教案新人教版选修3_4

2017_2018学年高中物理第十三章光第7节光的颜色色散教案新人教版选修3_4

光的颜色色散物理核心素养要紧由“物理观念”“科学思维”“科学探讨”“科学态度与责任”四个方面组成。

一、教材分析一、地位第一,这节内容是在学了“光的折射”和“光的干与”的普遍规律后的一个综合应用,在整章光学内容中也是相当重要。

新教材把薄膜干与中的色散和折射时的色散放在同一节内容中,是因为二者有一起的“色散”现象,但全然的原理是不同的,因此教学中要重视现象的本质探讨,把实质讲清楚。

同时生活中的色散现象触目皆是,能够训练学生利用已学的知识和科学研究方式去探讨新的物理规律,培育学生的创新精神和实践能力。

故这节课能充分发挥学生的能动性,强化物理知识的形成进程和应用进程,使学生体验、熟悉和运用科学研究的进程和方式,增进学生思维,让学生正确把握探讨式学习的方式。

二、重难点分析本节要紧论述色散的概念和发生色散的两种情形,即薄膜干与的色散和棱镜折射时的色散。

关于光的颜色、频率和波长,应当明确,不同颜色的光具有不同的频率,光的频率决定于光源,与介质无关。

光在不同介质中传播的速度不同,波长改变,但其频率(颜色)不变。

本节重点是棱镜折射时的色散,该现象要紧涉及到同一介质对不同色光速度、折射率、偏折角的阻碍及其关系。

本节难点是薄膜干与的色散,关键是寻觅和判定发生干与的两列光从何而来。

二、教学目标(一)物理观念(1)明白光的颜色由频率决定,明白白光是由多种色光组成;(2)了解双缝干与、薄膜干与及折射时的色散现象及缘故;(3)了解薄膜干与的原理及应用;(4)明白不同色光在同一介质中的传播速度、折射率都不同。

(二)科学思维、科学探讨(2)体验探讨自然规律的艰辛与喜悦。

三、设计思想:本堂课围绕论述色散的概念和发生色散的两种情形展开。

在教学中利用探讨式教学方式,让学生在“活动”中熟悉自然现象,探讨物理规律,把握物理知识,训练学生的观看能力、实验能力、归纳综合能力、推理能力、运用所学知识进行再探讨的能力。

实现知识和能力、进程和方式、情感态度和价值观的全面教育。

高二物理人教版选修34第十三章:13.7光的颜色色散导学案

高二物理人教版选修34第十三章:13.7光的颜色色散导学案

§ 13.7 光的颜色色散导教学设计______________________________,这说明编者:孙大力审察:备课组日期:。

【学习目标】 2.光的单缝衍射实验及现象:1.知道什么是色散现象。

1)用平行单色光照射狭缝较 ________时,在屏上产生一条宽度与狭狭缝2.观察薄膜干涉现象,知道薄膜干涉能产生色散,并能利用它来讲解生相当的亮线。

活中有关的现象。

2)当狭缝调至很窄时,屏上出现的亮线尽管高度 ________,但宽度反而3.知道棱镜折射能产生色散。

认识对同一介质,不一样颜色的光折射率不________了,说明光会绕过缝的边缘流传到 ________的地方。

同。

3)衍射条纹的特点及规律:中央条纹最 _______、最_______,离中央条【知识回顾】纹越远,亮条纹的宽度越______,亮度越______,且条纹间距1.光的双缝干涉实验及现象:___________,狭缝越窄、入射光波长越长,中央亮条纹越_______,间1)光产生干涉的条件是:距越 _____。

;2)4)用白光坐单缝衍射时,中央亮条纹是______,两边是在双缝干涉实验中,当两束有关光的振动状况相同时,光程差满足。

这也说理解光是由七种单色______________处出现亮条纹,光程差满足 ________________处出现暗光组成的复色光。

条纹。

【新课导学】3)在双缝干涉实验中,用同一装置获得的干涉条纹中,从红光到紫光条一.预习案:纹的间距依次 _________,由条纹间距 ?x=__________,可推知不一样颜色1.光的颜色由光的决定,当光发生折射时,光速发生变化,而________的光,其波长大小 ________,其中 _________的波长最长, _________的颜色不变。

波长最短。

2.白光的组成:白光干涉时,条纹是;说理解光是由4)用白光做双缝干涉实验时,中央亮条纹是______,两侧出现__ 组成的复色光。

高中物理第十三章光7光的颜色色散互动课堂学案选修3_4

高中物理第十三章光7光的颜色色散互动课堂学案选修3_4

7 光的颜色、色散互动课堂 疏导引导 1.薄膜干涉(1)薄膜干涉中相干光的来源一列光在膜的前表面和后表面分别反射,如同由前、后表面发射出来的两列完全相同的光,满足相干条件.(2)薄膜干涉图样特点由于膜的厚度不同,若两列波反射回来的光程差是波长的整数倍,叠加后振动加强,形成亮条纹;若光程差是半波长的奇数倍,叠加后振动减弱,形成暗条纹.所以,当膜是楔形时,形成明暗相间的条纹,如果入射光是白光,其中各单色光的波长不同,各自在不同地点出现亮纹,而形成彩色条纹. (3)薄膜干涉的应用①检查精密零件的表面质量将被检查平面上放一个的透明标准样板,在样板的一端垫一薄片,使标准样板的平面和被检查平面间形成一个楔形空气薄层,单色光从上面照射,入射光在空气层的上、下表面反射出的两列光波叠加,从反射光中看到干涉条纹,根据干涉条纹的形状,来确定工件表面情况.(如图13-4-1)图13-4-1 ②增透膜在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜,当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的41时,在薄膜的两个面上的反射光,光程差恰好等于半波长,因而相互抵消,达到减小反射光、增大透射光强度的作用. 2.折射时的色散 (1)棱镜横截面为三角形的三棱镜简称为棱镜.棱镜可以改变光的传播方向,还可以使光发生色散. (2)棱镜对光线的偏折作用如图13-4-2所示,当光线从空气射入玻璃棱镜时,出射光线向底面偏折.偏折角度θ随棱镜材料的折射率增大而增大.图13-4-2(3)白光经过三棱镜后,透射光线在屏上形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的彩色光谱,这种现象就叫做光的色散.如图13-4-3所示.图13-4-3 几点说明:①色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速度不同;或者说是同一种介质对不同色光的折射率不同而引起的.②在色散现象中,红光偏向角最小,即棱镜对红光的折射率最小.由公式vcn =可知红光在介质中的传播速度最大.③光的色散问题通常是与折射现象相关联.关键物理量是n(n=c/v).(a)分析、计算时,要掌握好n 的概念及有关数学知识,例如,同一介质对紫光折射率大,对红光折射率小.着重理解两点:其一,光的频率(颜色)由光源决定,与介质无关;其二,同一介质中,频率越大的光折射率越大.再应用λλ0==v c n 等知识,就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射线与折射线偏折程度等问题.(b)基本规律是解题的主要依据,对此必须多下功夫,做到熟记不忘. 活学巧用1.如图13-4-4所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法正确的是( )图13-4-4A.人从右侧向左看,可看到彩色条纹B.人从左侧向右看,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 思路解析:一束白光照到薄膜上,经薄膜两个界面反射回来的光再相遇时产生干涉现象,这样人从左侧向右看时,可以看到彩色条纹,选项B 正确.由于薄膜从上向下逐渐加厚,在同一水平线上的厚度相同,故彩色条纹是水平排列的,选项C 正确.答案:BC 2.25×108m/s.2.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图13-4-5(a)所示,将一块平板玻璃放置在另一同样平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图(b)所示.干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.若现在图(a)装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹( )图13-4-5A.变疏B.变密C.不变D.消失 思路解析:考查薄膜干涉.干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光线叠加而成的,当抽去一张纸片后,劈形空气薄膜倾角减小,相邻明条纹(或暗条纹)必须变疏时才能符合所在位置下面对应的薄膜厚度跟原先一样,故A 正确. 答案:A3.如图13-4-6所示,横截面是直角三角形ABC 的三棱镜对红光的折射率为n 1,对紫光的折射率为n 2,一束很细的白光由棱镜的一个侧面入射,并从侧面AC 折射出来,已知棱镜顶角∠A=30°,AC 边平行于光屏MN,且与光屏的距离为L.图13-4-6(1)画出白光通过棱镜折射的光路图.(出射光线只画出两条边缘光线,并指明其颜色) (2)求在光屏MN 上得到的可见光谱的宽度d.思路解析:由于光线垂直AB 面入射,故在AB 面上光线不偏折.在AC 面,入射角为30°.设红光折射角为β1,紫光折射角为β2.由于n 2>n 1,紫光偏折角度将大于红光,故β2>β1,光谱上方为紫光,下方为红光,光路如图13-4-7所示.图13-4-7由折射定律有n 1sin30°=sinβ1,n 2sin30°=sinβ2 则sinβ1=21n ,sinβ2=22n MN 上可见光谱的宽度d=L(tanβ2-tanβ1) =)sin 1sin sin 1sin (121222ββββ---L=)44(211222nn nn L ---答案:(1)见图13-4-7 (2))44(211222nn nn L d ---=高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

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7 光的颜色、色散
课堂互动
三点剖析
1.光的颜色、色散
(1)光的颜色: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叫做光的色散。

光发生干涉时由于不同颜色的条纹间距不同,可发生色散现象。

白光通过三棱镜时,由于棱镜材料对不同色光的折射率不同也可发生色散现象。

在三棱镜的色散中,由色散形成的光谱中各色光的排列顺序可知:红光的偏折角最小,紫光的偏折角最大。

说明:同一介质对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大。

(如图13-4-1)
图13-4-1
由n=v
c 可知:各种单色光在同一介质中的速度不同。

在同一介质中,红光的传播速度最大,紫光的传播速度最小。

2.薄膜干涉中的色散
(1)薄膜的厚度不均匀,不同波长的光,也就是不同颜色的光,从薄膜的内外表面反射后,在不同的位置相互加强,所以将白光分解,形成彩色条纹。

(2)由薄膜前表面和后表面分别反射的两列波叠加而成,劈形薄膜的厚度不等,因而不同的位置反射的光波的路程差不同。

在单色的光照射下,看到明暗相间的条纹,在白光的照射下,呈现彩色条纹。

(3)薄膜干涉在生产中可应用于用干涉法检查平面和增透膜。

各个击破
【例1】 图13-4-2是四位同学画的光的色散示意图,哪幅正确,哪幅不正确?为什么?
图13-4-2
解析:只有甲图正确。

介质对于较短波长的光折射率较大,而图乙红光更偏向棱镜底边,所以不对。

图丙中紫光在通过棱镜第二个面时没有发生折射,不对。

图丁中红光在通过棱镜第一个面时没有发生折射,不对。

答案:甲正确,乙、丙、丁不正确。

类题演练1 水底同一深度并列红、黄、绿、紫四个彩色球,从水面正上方垂直俯视,感觉上它们在同一深度吗?
解析:(1)我们平常所说的介质折射率是对波长5 839A 的黄光而言的。

题目中给出不同颜色彩球,就要注意,同一介质对不同色光的折射率不同。

(2)从水面正视水下物体,实际深度H 与折射而成的虚像深度H′的关系为H′=n H 。

H 相同,n 不同,则H′不同,即人眼看到的彩球的虚像深度不同。

我们知道水对紫光的折射率最大,所以H′紫最小(即最浅)。

依次往下是绿球、黄球、红球。

答案:不在同一深度,从下往上为红、黄、绿、紫球。

【例2】 如图13-4-3所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法正确的是( )
图13-4-3
A.人从右侧向左看,可以看到彩色条纹
B.人从工向右看,可以看到彩色条纹
C.彩色条纹水平排列
D.彩色条纹竖直排列
解析:一束白光射到薄膜上,经前后两个界面射回来的光相遇,产生干涉现象,我们由左向右看可看到彩色条纹。

又由于薄膜同一水平线上的厚度相同,所以彩色条纹是水平的。

答案:BC
类题演练2 关于薄膜干涉现象,下列说法正确的是( )
A.在波峰和波峰叠加处,光得到加强,将出现亮条纹;在波谷和波谷叠加处,光将减弱,出现暗条纹
B.观察肥皂液薄膜的干涉现象时,观察者和光源应该位于薄膜的同一侧
C.当薄膜干涉的条纹是等距的平行线时,说明薄膜厚度处处相同
D.薄膜干涉中同一条纺上各点薄膜厚度都相同
答案:BD。

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