光的颜色 色散教学设计.docx
13.7光的颜色 色散教学设计【教学目标】1 .知道白光是由多种色光组成的.2 .能说明薄膜干涉条纹的特点，能解释薄膜干涉的成因.3 .理解折射中的色散，了解各种色光特性的差别.4 . 了解激光的特性和应用，用激光观察全息照片.【新课教学】一、对薄膜干涉的理解1 .现象：光照到薄膜上，从膜的前表面和后表面反射回来的光再次相遇而 产生的干涉现象.两反射光的光程差等于膜厚度的2倍.2 .图样：以光照射肥皂泡为例，如果是单色光照射肥皂泡，肥皂泡上就会 出现明暗相间的条纹或区域;如果是白光照射肥皂泡,液膜上就会出现彩色条纹, 且每一条纹呈水平分布.3 .应用：用干涉法检查平面的平整程度；光学镜头上的增透膜.【例11 如图13-5-1所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附 有肥皂薄膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在肥皂膜上观 察到的干涉图样应是图中的（）图 13-5-1解析铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上厚度 基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强，那么这一 水平线上同一厚度处光波会加强，所以干涉条纹应是水平的.答案D借题发挥在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定, 所以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方，因此又叫等 厚干涉，由于光波波长极短，因此做薄膜干涉所用的介质膜应足够薄，才能观察 到干涉条纹.【例2】 关于薄膜干涉，下列说法中正确的是（）A.只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象B.只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象C.厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D.观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧解析当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波 的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现 暗条纹.这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现 干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整 个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的；如果是复色光照射，某些 颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强，减弱的光透过薄膜， 加强的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干 涉条纹.答案D二、光在棱镜中的色散1 .棱镜对光的传播方向的改变遵循光的折射定律.BC图 13-5-2如图1352所示中的。为光的偏向角，光的偏向角越大，表示棱镜对光 的偏折程度越大.2 .光的颜色由光源的频率决定，与介质无关，与波长无关，波速由介质和 光的频率共同决定.3 .白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成，七种色光的特性差 异可以用下表表示出来.各种色光红橙黄绿蓝靛紫频率小一大波长长一短折射率小一大波速（介质中）大一小双缝干涉时所产生的条纹间距大一小薄膜干涉时所产生的条纹间距大一小经三棱镜折射时偏向角大小小一大【例3】图 13-5-3如图135 3所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三 棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的时间形成一条彩色 光带.下面的说法中正确的是（）A.。侧是红色光，匕侧是紫色光B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C.三棱镜对a侧光的折射率小于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的传播速度大于b侧光的传播速度解析 由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成，玻璃对紫光的折 射率最大，对红光的折射率最小，据=瞿可知。侧为紫光，侧为红光，在 All f真空中，红光的波长大于紫光的波长，由可以求出，在三棱镜中，红光的传播速度大于紫光的传播速度.答案B【对点训练】薄膜干涉单色光I I I ,a 一标准样板薄片b 厚玻璃板图 13 541.如图1354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，所用单色光是用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由 下列哪两个表面反射的光线叠加而成的（）A.。的上表面和人的下表面B. a的上表面和Z?的上表面a的下表面和b的上表面C. a的下表面和b的下表面解析 干涉法的原理是利用单色光的薄膜干涉，这里的薄膜指的是样板与待 测玻璃板之间的空气层.在空气层的上表面和下表面分别反射的光会发生干涉, 观察干涉后形成的条纹是否为平行直线，可以断定厚玻璃板的上表面是否平 整.因此选项C是正确的.答案c2.(a)(b)图 13-5-5用如图1355所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图（a）是点燃的酒 精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属 丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（）A.当金属丝圈旋转30。时干涉条纹同方向旋转30。B.当金属丝圈旋转45。时干涉条纹同方向旋转90。C.当金属丝圈旋转60。时干涉条纹同方向旋转30。D.干涉条纹保持原来状态不变解析金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理 可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，A、B、C错误，D正确.答案D折射中的色散3. （2013福建卷）一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三 棱镜.下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是解析 光通过玻璃三棱镜后向它的横截面的底边偏折，故C、D选项错误； 同一介质对频率越高的光的折射率越大,所以复色光经玻璃折射后，光路应分开, 故A选项错误；紫光的频率比红光的大，故经玻璃三棱镜后紫光的偏折程度大 于红光的，故B选项正确.答案B【教学反思】
