选修3-4第十三章第4节《光的颜色 色散》学案(2篇)

选修3-4第十三章第4节光的颜色色散导学案课前预习学案一、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a 真空介质1 红光 真空 介质2 紫光2、 据双缝间的距离公式Δx = dl ，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n 1、n 2，则 ( )A ．n 1=n 2B ．n 1>n 2C ．n 1<n 2D ．以上三种可能性都有课后练习与提高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n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有 ( )a b 空玻A BM N A ．n1＜n2，a 为红光，b 为蓝光 B ．n 1＜n 2，a 为蓝光，b 为红光C ．n 1＞n 2，a 为红光，b 为蓝光D ．n 1＞n 2，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 ，r 1、r 2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n 1与n 2之比n 1∶n 2＝sin r 1∶sin r 2D ．紫光与红光在水中波速v 1与v 2之比v 1∶v 2＝sinr 1∶sin r 25．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n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ，则 ( )A ．n a ＞n bB ．n a ＜n bC ．v a ＞v bD ．v a ＜v b 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 ( )A ．上紫下红的彩色光带B ．上红下紫的彩色光带C ．外红内紫的环状光带D ．一片白光 8．如图所示，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AB 垂直射入，从另一个侧面AC 折射出来。

已知棱镜的顶角∠A=30°，AC 边平行于光屏MN ，且与光屏的距离为L ，求在光屏上得到的可见光谱的宽度。

预习内容答案：∆x=(L/d)λ 波长 频率 单色光 波长 反射光亮条纹 两次 _下方 红色光 紫色光 小 不同 小当堂检测答案：1、频率2、红，紫，光的色散，折射3、不变，变小，变小4、紫，红，紫，红5、B课后练习与提高1、A2、B3、B4、BD5、AD6、AD7、B8、2224n Ln -－2114n L n -空气 水 a ba b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。

(3)如果斜射向玻璃棱镜一个侧面的入射光是白光,则经棱镜两侧面的两次折射后,将会发生色散现象。

偏折程度最小的是红光,偏折程度最大的是紫光。

(4)棱镜能使白光发生色散的原因是同一种介质对不同颜色的光折射率不同。

单色光的波长越短,介质的折射率越大。

1.可见光中,波长最长的光是什么色光?解答: 红光。

2.光的干涉现象中有色散吗?解答: 有。

3.光的衍射现象中有色散吗?解答: 有。

主题1:生活中的薄膜干涉现象问题:(1)找两块比较干净的玻璃片叠放在一起,在阳光下用力挤压,会看到彩色的条纹。

用力挤压时,条纹会移动,这是为什么?(2)夏天路面上有积水时,如果水面有油膜,它呈现什么颜色?你知道形成的原因吗?(3)根据你在日常生活中的观察,还有哪些现象是薄膜干涉?解答:(1)观察到的是薄膜干涉现象。

由于两玻璃的接触表面不是很平,会在两玻璃片之间形成一层厚度不均匀、也不是均匀变化的空气夹层。

由于空气膜厚度不均匀,从空气膜前后表面反射的光相互叠加而发生干涉,所观察到的彩色条纹就是干涉条纹。

(2)水面上的油膜呈现彩色,这是由于油膜厚度不均匀形成薄膜干涉的结果。

(3)照相机镜头呈现淡紫色;阳光下吹出的肥皂泡是彩色的;玻璃或眼镜片表面有油污时,也呈现出彩色。

另外,好多产品上都有激光防伪标志,激光防伪标志在光的照射下也会呈现出彩色,这也是薄膜干涉现象。

知识链接:薄膜干涉广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等。

主题2:薄膜干涉的原理问题:薄膜干涉的实验装置如图所示。

(1)试分析说明薄膜干涉中相干光的来源及其干涉原理。

(2)在酒精灯的灯芯上撒一些食盐与灯芯上不撒任何东西分别做实验,观察到的现象有什么区别?解答:(1)竖直放置的肥皂薄膜,由于受到重力的作用,形成了上薄下厚的楔形。