初中物理光的色散教学ppt课件

这是一份初中物理光的色散教学ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了教学难点，知识点1色散现象，认识色散现象，实验关键结论，知识点2色光混合，基本定义，混合规律，不透明物体的颜色，透明物体的颜色，×105等内容，欢迎下载使用。
1．白光的组成与色散本质掌握白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光复合而成，理解色散是白光经三棱镜折射后分解为单色光，是解释彩虹等色彩现象的基础。2．色光三原色与物体的颜色规律熟记红、绿、蓝为光的三原色；分清透明物体、不透明物体显色原理，能运用规律分析生活中各类彩色现象。
1．区分色散、色光混合、颜料混合三类色彩规律突破概念混淆误区，理解色散是白光分解单色光，色光相加变亮，颜料混合依靠吸收色光显色，三类原理极易混淆。2．理解物体显色的微观逻辑突破视觉直觉误区，明白物体本身无颜色，人眼看到色彩是物体选择性吸收、反射 / 透过色光形成，抽象逻辑学生难以理解。
炎热的夏天，我们可以经常看到街道上雾炮洒水车进行降温作业，喷出了一路彩虹。很多地方雾炮洒水车作业时，车后都会出现彩虹，大家称这些洒水车为“彩虹制造机”。
你知道“彩虹”是怎么形成的吗？
当一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上，光线通过三棱镜后发生折射，会在另一侧的光屏上观察到一条按“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”顺序依次排列的彩色光带，这种物理现象被称为光的色散。
色散实验直观地证明了：我们日常所见的“白光”（如太阳光）并非单一颜色的光，而是一种由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光混合组成的复色光。三棱镜的作用是将混合在一起的色光分离开来。
上图展示了光的色散实验实景（左）与原理图（右）。白光经三棱镜折射后，由于不同色光的折射程度不同，从而被分解为七色光谱。
实验表明：（1）太阳光（白光）不是单色光，而是由各种单色光组成的复色光。（2）不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同，偏折由小到大依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
（2）不能再被分解的色光叫单色光，研究表明，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光不能再被分解。七色光带再通过第二个三棱镜后，又混合成一束白光。
例1 如图，在暗室内让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。下列说法正确的是（　　）A．最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家伽利略B．a位置是红色光，b位置是紫色光C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的D．光的色散说明太阳光由多种色光组成
【解析】A．最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿，故A错误；B．棱镜对不同色光的折射能力不同，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小。因此，偏折程度大的a位置是紫光，偏折程度小的b位置是红光，故B错误；C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三原色光混合而成的，故C错误；D．光的色散现象说明太阳光是由多种色光组成的复色光，故D正确。故选D。
例2 利用三棱镜完成如下实验：(1)如图甲，将一束太阳光通过三棱镜，可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，这种现象叫作光的 _______ 。(2)如图乙，是一个三棱镜的截面图，左侧有一物体P，人眼在三棱镜的右侧可看到物体的像，则该像大致在 _____ 位置（选填数字序号）；(3)如图丙，把两个三棱镜组合在一起，当平行白光通过它们后，出射光如图所示，若分别用红光和蓝光再次进行图丙的实验，则 _____ 光的出射光更偏向主光轴。
【解析】（1）太阳光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，这种现象叫作光的色散现象。（2）物体P发出的光（或反射的光）经过三棱镜时会发生两次折射： 第一次从空气进入三棱镜，光线向三棱镜的底边偏折； 第二次从三棱镜射出到空气，光线再次向底边偏折。 人眼逆着折射光线看去，会认为光是从偏折后的反向延长线的交点发出的，因此看到的虚像位置会比实际物体P的位置更靠上，即图中的1号位置。（3）由于蓝色光偏折程度大，红色光偏折程度小，所以蓝光的出射光更偏向主光轴。
在自然界中，红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种色光是无法用其他任何色光混合而成的，因此它们被称为“光的三原色”，也是构成所有色光的基础。
应用场景：我们日常使用的彩色电视屏幕、电脑显示器、手机屏幕等各类发光显示设备，都是通过精细控制这三种色光的强度比例，从而为我们呈现出五彩斑斓的视觉画面。
光的三原色混合示意图：三种原色光重叠区域产生新的颜色，三者完全叠加则呈现为白色。
单色光定义： 具有 单一频率（或波长） 的光（物理上理想状态，实际存在极窄波长范围，但经三棱镜不会再分解为其他色光）。特点：严格来说，自然界中 “绝对单色光” 不存在，但激光（如氦氖激光，波长 0.6328μm） 单色性极佳，接近理论单色光；三棱镜分解太阳光得到的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七色光，虽有一定波长范围（如红光覆盖 0.77~0.622μm），但因无法再分解，也被视为 “单色光”。
复色光定义： 由 两种或多种不同频率（或波长）的单色光混合而成 的光。特点：经三棱镜会发生色散（分解为多种单色光，如太阳光色散出七色光带）；日常常见，如 太阳光、白炽灯、日光灯的光（含多种波长），甚至显示器的 “白光” 也是红、绿、蓝三基色单色光混合的复色光。
不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。即反射与自身相同颜色的光，吸收其他色光。
透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。即让与自身相同颜色的光透过，吸收其他色光。
重要结论：黑色吸收所有的色光，白色反射所有的色光，无色透明玻璃透过所有色光。
例3 如图所示，太阳光通过三棱镜后在光屏上形成彩色光带。(1)这种现象叫做光的_______；(2)光经过三棱镜后_______的偏折程度大；(3)为了使现象明显，应该选用_______色的光屏。
【解析】（1）由图可知，太阳光经三棱镜后在光屏上可以观察到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，此现象说明太阳光是由多种色光混合而成的，白光被分解成各种颜色光的现象，叫做光的色散。（2）由图可知，紫光经三棱镜后，照在光屏的最下端，偏折程度最大。（3）白色光屏，可以反射各种色光，所以为了使色散现象明显，应该选用白色的光屏。
例4 如图所示，小明将一块红色透明玻璃片甲和一块绿色透明玻璃片乙部分重叠，然后在正下方放置一张白色纸板，将太阳光竖直照射到玻璃片上，则能看到(1)区域Ⅰ为___________色 区域Ⅱ为___________色 区域Ⅲ为___________色(2)光在真空中的传播速度是___________km/s。
【解析】（1）[1][2][3]甲是红色透明玻璃片，甲只能让太阳光中的红光通过，所以区域I为红色；乙是绿色透明玻璃片，乙只能让太阳光中的绿光通过，所以区域III为绿色；区域II上方是透明红玻璃片和透明绿玻璃片重叠的部分，不能让任何色光通过，所以区域为黑色。（2）光在真空中传播速度为3×108m/s=3×105km/s
1. 有同学认为“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光每种都能被其他颜色的光混合而成”，这种说法对吗？为什么？
1．区分两类色光概念 课本中红、绿、蓝是光的三原色，这三种色光无法用其他色光混合得到；红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是白光色散分解出的七种单色光。2．核心依据 七种色光里，红、绿、蓝属于基础原色光，不能由其余色光混合合成；橙、黄、靛、紫等色光，可以通过红、绿、蓝按不同比例混合得到。3．总结 不是七种色光都能互相混合得到，红、绿、蓝三种色光无法由其他色光混合而成，因此该同学观点错误。
2. 合成彩色电视机和计算机屏幕上丰富多彩的色光是（　　）。 A. 红、绿、蓝 　　B. 黄、绿、蓝　　 C. 红、黄、绿　　 D. 红、黄、蓝
1．核心知识点 红、绿、蓝是光的三原色，将这三种色光按照不同比例混合，能够调配出世间绝大多数彩色。2．屏幕成像原理 彩色电视、电脑、手机显示屏内部都分布着红、绿、蓝微小发光像素，通过控制三种色光的亮度配比，呈现出丰富画面色彩。3．其他选项辨析B、C：不含红光，无法调配完整色彩；D：红、黄、蓝是颜料三原色，用于绘画调色，不是色光混合原色。
3. 我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了一个著名的光学实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”这种现象的形成是由于_________________。
1．诗句翻译 背着太阳喷水，空中会形成彩虹。2．原理分析 喷出的细小水珠相当于三棱镜，太阳光（白光）射入水珠时发生折射，白光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这种现象就是光的色散。3．核心总结 彩虹的本质是光的色散，色散产生的根本原因是不同色光折射程度不同。
4. 太阳光通过三棱镜后，被分解成不同颜色的光。如果让三棱镜分解的七色光再通过另一个三棱镜，猜想可能会观察到什么现象？想办法用实验验证你的猜想。
七色光经过第二个倒置的三棱镜后，又重新汇聚复合成白色太阳光。
一、原理分析第一块三棱镜作用：太阳光（白光）射入三棱镜，因红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光折射能力不同，白光发生色散，分解为七色单色光。第二块三棱镜作用：将第二块三棱镜与第一块倒置摆放，七色光反向折射，各色光的偏折角度相互抵消，分散的单色光重新合并，还原为白光。二、实验验证方案实验器材：平行白光光源（太阳光）、两块相同三棱镜、白色光屏。操作步骤 ① 第一块三棱镜正对太阳光，调整角度，光屏上呈现彩色光带； ② 在彩色光带传播路径上，平行放置另一块倒置的三棱镜； ③ 移动光屏，观察光屏上光斑变化。实验现象：彩色光带经过第二块三棱镜后消失，光屏上出现一束明亮的白色光。三、结论白光是由七种单色光复合而成，光的色散与色光复合是可逆过程。
5.* 为什么电影幕布的颜色都是白色的？
白色幕布可以反射照射到幕布上的所有色光，能完整还原影片里丰富多样的色彩；同时幕布表面粗糙，发生漫反射，让影院各个位置的观众都能看清画面。
6.* 若在黑暗环境中用蓝光照射红色玫瑰，它的颜色将怎样变化，为什么？
红色玫瑰看起来呈黑色。
1．核心规律：不透明物体的颜色由它反射的色光决定，其余色光会被物体吸收。2．红色玫瑰的光学性质：红色花瓣只反射红光，会吸收红以外的所有色光（蓝光、绿光等）。3．场景分析：黑暗环境只有蓝光照射玫瑰，花瓣无法反射蓝光，蓝光全部被花瓣吸收；没有任何色光反射进入人眼，人眼感知不到光线，因此玫瑰呈现黑色。4．补充拓展：若用红光照射，玫瑰显红色；白光照射时，白光中的红光被反射，其余色光被吸收，玫瑰依旧显红色。