河南省新安县第一高级中学高中物理《13.7 光的颜色 色散》导学案 新人教版选修3-4.docVIP

河南省新安县第一高级中学高中物理选修3-4《13.7 光的颜色 色散》导学案 【学习目标】 （1）认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解． （2）了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系． （3）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力． （4）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力． （5）通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准． 【自主学习】 想一想：在雨后我们可以看到彩虹，为什么会出现这种现象呢？ 填一填：通过实验和条纹宽度公式我们知道不同颜色的光的波长是不同的，通过演示实验我们知道白光发生干涉时产生的条纹是彩色的，这说明白光是由多种单色光组成的。 点一点：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，在白光的干涉现象中由于中央亮条纹的位置到两光源的距离相等，各种单色光在该位置都是亮条纹，故在该位置各种色光又复合了，所以中央亮条纹是白色的。 填一填：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称为光谱，在太阳光谱中红光的波长最长，紫光的波长最短。 填一填：肥皂薄膜在重力的作用下而形成了下面厚、上面薄，则在不同位置从前后两个面反射回来的光所走的路程差不同，故在某些区域出现亮条纹，某些区域出现暗条纹。 议一议：由于白光中不同波长光的颜色不同，各色光从肥皂泡的内外表面反射出现亮条纹的位置不同，故肥皂泡因分解了白光而呈现出彩色。 填一填：各种镜头表面的膜起到透光作用，光由于膜的上表面和玻璃表面反射产生的路程差是定值，故只能使一种光相互加强而出现亮条纹，故膜的厚度不同镜头的颜色也就不同。 填一填：白光通过棱镜时，因被分解而出光的色散现象，这说明透明物对不同颜色或不同波长的光的折射率不同，在白光中对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大。即波长越长，折射率越小。 点一点：由于光在介质中传播的速率，则在同一种介质中，波长越长，其波速越大。 议一议：彩虹的形成原理是干涉？还是折射呢？可查阅相关资料认识其形成过程。 典题·热题 知识点一 折射中的色散 例1红、绿、黄三条入射光线，分别沿与三棱镜的底面平行的方向射向三棱镜的一个侧面，从三棱镜的另一个侧面射出，且出射光线交于三棱镜底边延长线上的三点，三点到三棱镜底边中点的距离分别为s1、s2、s3，则（ ） A.s1=s2=s3 B.s1＜s2＜s3 C.s1＞s2＞s3 D.s1＞s3＞s2 解析：依据色散知识可知，光线经过三棱镜将偏向三棱镜的底边，延长后交于三棱镜底边上的一点，此点到底边的距离与光线偏折的角度有关，偏折的角度越大，交点到底边中点的距离越小.因此，红光出射光线与底边延长线的交点距底边中点的距离大于黄光的，黄光的又大于绿光的，因此D项对. 答案：D 巧解提示 根据对不同色光的折射率不同，画出光路图，就很形象直观地解决这种问题. 例2用薄玻璃片制成一个中间空的三棱镜放入水中，当一束白光从一个侧面斜射入并从三棱镜通过时，下面说法中正确的是（ ） A.各色光都向顶角偏折 B.各色光都向底面偏折 C.红色光的偏折角比紫光的大 D.红色光的偏折角比紫光的小 解析：薄玻璃片的厚度可以忽略不计，这样这个水中的“空气三棱镜”的折射率比周围水的折射率小，这与放在空气中的玻璃三棱镜是不同的，同样根据折射定律，各色光都向顶角偏移，红光的偏折比紫光的仍然小，故A、D两项正确. 答案：AD 方法点拨 在研究棱镜的色散现象时不可死记硬背有关结论，应根据实际情况，应用折射定律灵活解决. 知识点二 薄膜干涉 例3如图13-4-5所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是（ ） 13-4-5 A.人从右侧向左看，可以看到彩色条纹 B.人从左侧向右看，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，经前后两个面反射回来的光相遇，产生干涉现象，从左侧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排列的. 答案：BC 深化升华 从右侧向左看到的是折射光，折射光的偏折角与介质厚度有关，光经过薄膜后的偏折角很小，大面积光束照射后，各单色光的折射光相互重叠，所以难以看到折射时的色散现象. 例4如图13-4-6所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的水平情况，观察到如图所示的条纹P和Q的情况，这说明( ) 图13-4-6 A.N的上表面A处向上凸起 B.N的上表面B处向上凸起 C.N的上表面A处向下凹陷 D.N的上表面B处向下凹陷 解析：P处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处同一水平