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.doc

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。
二、课堂合作探究
探究1：肥皂泡在阳光的照射下呈现出彩色，雨后的彩虹也是彩色的，出现这两种彩色的物理原理一样吗？

探究2：照相机的增透膜的厚度最小是多少？

探究3：取两块质量很好，表面清洁的平板玻璃叠放在一起，把这两块玻璃拿到明亮的地方，玻璃片上会出现干涉条纹。用手指捏住两块玻璃加压，条纹会移动，这是为什么？

探究4：课本P69科学漫步中的问题，弯曲的干涉条纹说明被检查的平面在此处是凹下还是凸出？

三、课堂练习
1．下列说法中正确的是(　　)
A．阳光下玻璃的边缘呈现彩色；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这两种现象都是光的色散现象
B．自行车的尾灯本身不发光，但晚上在汽车灯光照射下显得特别明亮，这是由于尾灯对光的色散引起的
C．在湿热的夏天，从远处看雨后的公路表面会觉得特别亮，这是因为阳光在积水面上发生色散而形成的
2．(2010·石家庄市第一中学高二检测)一束由两种单色光组成的细光束入射到三棱镜上，经棱镜折射后，分成了两束光a、b，则(　　)
A．a光的波长大于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．a光的波长小于b光的波长
D．在同一介质中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度

3．如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置．所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的(　　)
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的上表面
D．a的下表面和b的下表面

4．如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则(　　)
A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光
B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光
C．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光
D．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光

5．如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的(　　)

6．两个完全相同的等腰三棱镜如图放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜A的左面入射，从B的右面出射，则出射光线是(　　)
A．一束白光　　 B．白光带
C．散射彩色带 D．平行彩色带

7．雨后公路的积水上漂着薄薄的油层，看上去有许多彩色花纹，其中有一条绿色花纹与一条蓝色花纹相邻．在这两条花纹处，哪里的油层更薄些？为什么？

8．在水中同一深度排列着四个不同颜色的球．如果从水面上方垂直俯视各球，感觉最浅的是(　　)
A．红球　　　 B．黄球　　　 C．绿球　　　 D．紫球

【课堂小结】

【课后作业】 课本P70 1、2、3、4、5
【课后反思】