2022年高中物理《光的顏色 色散》學(xué)案 新人教版選修3-4

2022年高中物理《光的顏色 色散》學(xué)案 新人教版選修3-4 1． 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知道不同顏色的光的波長(zhǎng)不同，光的顏色是由光的頻率決定的。 2． 知道什么是光的色散現(xiàn)象，知道薄膜干涉和折射、衍射時(shí)的色散現(xiàn)象。 3． 知道色散產(chǎn)生的原因，知道紅光的折射率最小，紫光的折射率最大。 學(xué)習(xí)重、難點(diǎn) 光的色散、薄膜干涉 學(xué)法指導(dǎo) 自主、合作、探究 1． 知識(shí)鏈接 光發(fā)生明顯干涉現(xiàn)象的條件是： 2． 在光的干涉中明、暗條紋產(chǎn)生的規(guī)律是： 。 3．光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)， 不變， 變。 學(xué)習(xí)過程 用案人自我創(chuàng)新 【自主學(xué)習(xí)】 1．不同顏色的光頻率不同，光的顏色是由 決定的。 2．光的色散的定義： 。 3．光譜是指： 。 4．薄膜干涉中色散 ⑴薄膜干涉中相干光波來自于 。 ⑵薄膜干涉中形成的明暗相間條紋是橫條紋還是豎條紋？ 如何形成的？觀察干涉條紋時(shí)，眼睛和光源在薄膜的同側(cè)還是異側(cè)？ ⑶若用白光來做薄膜干涉實(shí)驗(yàn)，得到的條紋是 色的，為什么會(huì)形成這樣的條紋？ ⑷薄膜干涉技術(shù)的應(yīng)用及原理： ① 用干涉法檢查平面： 。 ②增透膜的應(yīng)用 。 思考與討論：有增透膜的照相機(jī)光學(xué)鏡頭呈淡紫色，為什么？ 5．折射中的色散 （1）．如圖所示，白光經(jīng)三棱鏡后，在光屏上呈現(xiàn)七色光帶(光譜)；若從棱鏡的頂角向底邊看，由紅到紫依次排列，紫光最靠近底邊。光的色散實(shí)質(zhì)上是光的折射現(xiàn)象。 2．波速和波長(zhǎng)的關(guān)系 不同顏色(頻率)的光經(jīng)過三棱鏡后，偏折程度不同。我們把射出棱鏡的光線與入射光線方向的夾角叫光通過棱鏡的偏向角。實(shí)驗(yàn)表明，白光色散時(shí)，紅光的偏向角最小，紫光的偏向角最大。這說明玻璃對(duì)不同色光的折射率不同。紫光的折射率最大，紅光的折射率最小，依次為n紫>…>n紅。 由于介質(zhì)中的光速V=C/n，故折射率大的光速小，各種色光在介質(zhì)中的光速依次為紅光速度最大，紫光速度最小。由此可知在同一種介質(zhì)中波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光，波速越大。 【例題與習(xí)題】 1．下列說法正確的是 ( ) A．紅光的偏折最大，紫光的偏折最小 B．紅光的偏折最小，紫光的偏折最大 C．玻璃對(duì)紅光的折射率比紫光大 D．玻璃中紫光的傳播速度比紅光大 2．如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光為普通光加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的 ( ) A．a(chǎn)的上表面和b的下表面 B．a(chǎn)的上表面和b的上表面 c．a(chǎn)的下表面和b的上袁面 D．a(chǎn)的下表面和b的下表面 3. 登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力，有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為V=8.1×1014Hz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是 ( ) A．9.25×10-8m B．1.85×10-7m C．1.23×10-7m D．6.18×10-8m 達(dá) 標(biāo) 檢 測(cè) 1．一束單色光從空氣射入水中，則（ ） A．光的顏色、頻率都不變，波長(zhǎng)、波速都變小 B．光的頻率變小，顏色、波長(zhǎng)、波速都不變 C．光的頻率、速度變小，顏色、波長(zhǎng)不變 D．頻率、顏色、波長(zhǎng)都不變 2．下列現(xiàn)象可以用薄膜干涉來解釋的是 ( ) A．昆蟲的翅膀在陽光下顯彩色 B．水面上的油膜在陽光照射下呈彩色 C．雨后的彩虹 D．肥皂泡在陽光照射下顯彩色 3．一束白光通過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，是因?yàn)? ( ) A．各色光的波長(zhǎng)不同，因而各色光產(chǎn)生的干涉條紋間距不同 B．各色光的速度不同，造成條紋間距不同 C．各色光的強(qiáng)度不同 D．各色光通過雙縫的距離不同 4．如圖所示，光源s發(fā)出白光，經(jīng)三棱鏡分光，有人沿折射后光線的反方向觀察，透過棱鏡可看到 （ ） A．白光點(diǎn) B．光帶上部紅色，下部紫色 C．光帶上部紫色，下部紅色 D．未見光源的像 5．市場(chǎng)上有一種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物體時(shí)能使被照物體處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后 面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線， 以A表示此紅外線在薄膜中的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為 ( ) A．A／8 B．A／4 C．A／2 D．A 6．如圖所示，用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板M來檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到的現(xiàn)象有如圖所示的條紋中的 P和Q的情況，這說明 ( ) A．N的上表面A處向上凸起 B．N的上表面B處向上凸起 C．N的上表面A處向下凹陷 D．N的上表面B處向下凹陷 7．一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對(duì)a、b的折射率分別為nA和nb,a、b在玻璃中的傳播速度分別為Va和Vb則 ( ) A．na>nb B．na<nb C．Va>Vb D．Va<Vb 學(xué) 習(xí) 反 思 布置作業(yè) 完成課后思考與練習(xí)