高二物理学案:13.4《光的颜色、色散》(新人教版选修3-4)
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【课 题】§13.4 光的颜色 色散导学案

【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】

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________。

【典型例题】

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n1=、n2=,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?

【问题思考】

1、白色光通过三棱镜后为什么会分为各种色光?

2、利用光的干涉检查面的平整度时,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?

【针对训练】

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n1、n2,则 ( )