高中物理人教版 (新课标)选修37 光的颜色 色散多媒体教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修37 光的颜色 色散多媒体教学ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了课前自主学案，核心要点突破，课堂互动讲练，课标定位，知能优化训练，不一样，波长不同，单色光，路程差，亮条纹等内容，欢迎下载使用。

第七节　光的颜色　色散
课标定位学习目标：1.知道白光是由多种色光组成的，了解各色光特性的差别．2．知道薄膜干涉条纹特点，能解释薄膜干涉的成因，知道其在生产中的应用．3．理解折射中的色散，知道棱镜对光的偏折作用．重点难点：1.棱镜的光学作用．2．薄膜干涉的应用．
2．光的色散与光谱(1)光的色散：白光的双缝干涉条纹是______的，可见白光是由多种色光组成的，发生干涉时由于不同颜色的光的干涉条纹间距不同，白光被分解了，像这样含有多种颜色的光被分解为_______的现象，叫做光的色散，含有多种颜色的光通常称做复色光．(2)光谱：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．
二、薄膜干涉中的色散1．薄膜干涉中相干光的获得在用黄光做薄膜干涉的实验中，灯焰的像是液膜前后两个面_______的光形成的，这两列光波也是一个光源分解而成的，所以它们具有相同的________、恒定的相位差，它们是______光源．
2．薄膜干涉的原理竖直放置的肥皂液膜由于受________作用，下面厚、上面薄，因此在膜上不同的位置，来自前后两个面的______光所走的________不同．在某些位置，这两列波叠加后相互加强，于是出现了________；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了__________，因此薄膜上出现了___________的烛焰的像．
三、衍射时的色散用白光进行衍射实验时，得到的是________条纹，这是由于白光中包含各种颜色的光，不同色光亮条纹的_______不同造成的．
四、折射时的色散1.偏向角：光通过棱镜后向它的横截面的_______方向偏折，如图13－7－1所示，其中的θ为光的偏向角，光的偏向角越大，棱镜对光的偏折程度越______．
2．白光通过棱镜时的色散(1)一束白光通过三棱镜后形成如图13－7－2所示的光谱，由上到下的色光顺序为：红、橙、____、____、____、靛、紫．说明白光是由这七种色光组成的复色光．
(2)结论：白光色散时，______的偏向角最小，______偏向角最大．这说明同种物质对波长不同的光的折射率不一样，波长________，折射率越大．(3)在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度__________，波长越短，波速越慢．
一、对光的颜色、色散的理解1．白光的双缝干涉(1)现象：中央是白条纹，两边是对称分布的彩色条纹．(2)结论：白光是多种单色光组成的复色光．2．光的颜色：在双缝干涉实验中，不同色光发生干涉，条纹之间的距离不同，条纹之间的距离与光波的波长成正比，由此我们能够断定，不同颜色的光，波长不同．
即时应用(即时突破，小试牛刀)1．白光通过三棱镜发生色散，这说明(　　)A．不同颜色的光在真空中的光速不同B．对同一介质，红光的折射率比紫光大C．在同一介质中，红光的光速比紫光大D．每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光答案：C
二、薄膜干涉现象及其在技术上的应用分析1．肥皂膜干涉现象(1)白光的干涉图样是彩色的：竖直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、下面厚，由于不同颜色的光的波长不同，从前后两个表面反射的光，在不同的位置被加强，换句话说，不同颜色的光对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此看起来是彩色的．
(2)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处，薄膜的厚度相同，从前后两表面反射的光路程差均相同，如果此时两反射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此，明暗相间的干涉条纹应为水平方向．2．检查平面平整度
(1)原理：如图13－7－3所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光照射时，空气层的上、下两个表面反射的两列光波发生干涉．空气厚度相同的地方，两列波的路程差相同，两列波叠加时相互加强或减弱的情况相同，因此若被测面是平的，干涉条纹就是一组平行的直线，如果干涉条纹是弯曲的，就表明被测表面不平．
(2)被测平面凹下或凸起的形象判断法即使理解了上面的原理，许多同学在判断时也时常犯错误，下面给出一种形象的判断方法——矮人行走法，即把干涉条纹看成“矮人”的行走轨迹．让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走，始终保持脚踏被检板，头顶样板，在行走过程中：①若某处有一凹下，条纹向薄膜尖端弯曲．②若某处有一凸起，条纹向薄膜底部弯曲．
(3)对“增透”的理解：如果用宏观的思维方式来理解，两束反射光相互抵消，并没有增加透射光的强度，因此，此过程只是“消反”，却不能“增透”．其实光的干涉将引起整个光场分布的改变，但总的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增强．增透膜正是通过“消反”来确保“增透”的．
即时应用(即时突破，小试牛刀)2.如图13－7－4所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是(　　)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：选BC.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．
(2011年高考大纲全国卷)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图13－7－5中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(　　)A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光
【思路点拨】　同一介质对不同的色光有不同的折射率，介质对频率大、波长短的光折射率大，按折射率从小到大依次排列为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．【自主解答】　由可见光的折射率知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大，由题图知a→d折射率依次减小，故A、C、D错，B对．【答案】　B
【方法总结】　分析不同色光折射问题时，应从折射率大小关系入手，根据折射定律，采取对比法画出各色光的折射示意图是判断此类问题的基础，同时也便于观察二次折射(或反射)的入射角．
变式训练1　发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图13－7－6.现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则(　　)A．l1＜l0＜l2　　　　B．l1＞l2＞l0C．l2＞l1＞l0 D．l2＜l1＜l0
解析：选D.作出自b点发出一条光线的出射光线，反向延长后与ab的交点在b点的上方．由于蓝光的折射率比红光的折射率大，则蓝光偏折的角度大，所以成像较短，故D对．
如图13－7－7甲所示，用单色光照射透明标准板M来检查被检体N的上表面的平直情况，观察到的现象如图乙所示，条纹中的P和Q的情况说明(　　)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
【精讲精析】　A处条纹向左弯曲，说明A处空气膜的厚度增大，与它右边的相同，使A处的条纹弯向左边，故知A处下凹．同理可知B处有凸起．【答案】　BC【方法总结】　掌握薄膜干涉的基本原理是解本题的关键，劈形薄膜的厚度差是形成干涉现象的原因．因此同一条干涉条纹上对应的薄膜厚度相同，条纹弯曲说明被检查表面不平．