目標 1. 知道光的色散現(xiàn)象

2. 知道白光由不同的色光組成

3. 知道同一介質對不同的色光折射本領不同

4. 知道白光通過三棱鏡折射后,色散光譜的七色排列順序

5. 初步了解彩虹的成因

6. 知道光的三原色

7. 知道透明物體、不透明物體的顏色

8.明確棱鏡是利用光的反射及折射規(guī)律來改變和控制光路的光學儀器。棱鏡可以改變光的傳播方向,出射光線向底面偏折。

目標 顏色之謎"科技系列活動內容豐富、充實,實驗新穎,饒有趣味。讓在自由的氣氛中自主愉快地,充分發(fā)揮創(chuàng)新精神,開發(fā)科學潛能,培養(yǎng)動手技能,加深科學概念,提高科學素質。

德育目標 為了我國下個世紀的長遠發(fā)展,我們必須進一步更新教學內容與,大力開展以創(chuàng)新精神為核心的素質,全面提高的質量和水平。

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1.光的色散現(xiàn)象及原因(不同的單色光對同一種介質的折射率不同)

2.白光通過三棱鏡折射后,色散光譜的七色排列順序

3.知道光的三原色

知道透明物體、不透明物體的顏色光的色散現(xiàn)象及同一媒質對不同色光折射率不同。

實驗法、講授法、練習法與討論法。

多媒體教學、實驗教學

激光演示儀一套、三棱鏡、光源

教學環(huán)節(jié)

演示實驗:一束白光(復色光)通過

三棱鏡后會發(fā)生色散,形成由紅、橙、黃、綠、

藍、靛、紫各色組成的光帶,這個光帶叫光譜。(按一定順序排列的彩色光帶)

(一)、通過棱鏡的光線

1、明顯地向著棱鏡的底邊偏折--來改變光的傳播方向。

(演示實驗)讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個側面,可以看到,光線通過棱鏡,從另一個側面射出來時,方向發(fā)生了明顯的變化:光線向棱鏡的底面偏折。為什么會這樣呢?我們利用光的折射定律就可以得到結論。

結論:光線在棱鏡的兩個側面上發(fā)生折射時,兩次向底邊偏面的緣故。注意頂角和底面的相對關系。

如果將該棱鏡放入折射率較大的媒質中,折射光線如何偏折?

光線將向頂角偏折,關于棱鏡對光線的偏折作用我們不能死記

注結論,而應從光的折射定律出發(fā)來分析。

如果隔著棱鏡看一個物體,就可以看到物體的像。例如:將一個物點S放在棱鏡前,從物點發(fā)出的兩條光線經棱鏡折射后射出,我們根據光沿直線傳播的經驗,認為光線是從它們的反向

延長線的交點S射出的, S'就是S在棱鏡中所成的像。

這個虛像的位置比物體的實際位置向頂角方向偏移,

物像同側。確定像的位置,關鍵還是折射定律。

二、光的色散:(多媒體模擬)讓學生觀察思考幾個問題:

1)、各色光是怎樣排列的?

2)、各色光偏向角關系如何?

3)、同一媒質對不同色光的折射率大小關系如何?

4)、不同色光在同一媒質中的速率大小關系如何?

3、說明:同一媒質對不同色光折射率不同。

光屏上形成的彩色光帶,說明各種色光通過棱鏡后的偏折角度不同,紅光在最上端,紅光的偏折角最小,棱鏡對紅光的折射率最小;紫光的偏折角最大,棱鏡材料對紫光的折射率最大,n紅

4、不同色光在媒質中(真空除外)的速度不同,v紅 >v紫。
各種色光在真空中的傳播速度一樣,都是c,由公式n=c/v,因折射率不同,它們在同一媒質中的速度不同。紅光的折射率最小,紅光在媒質中的速度比其它色光中大。

"彩虹"是常見的一種色散現(xiàn)象,形成的原因是太陽光被懸在空中的許多小水珠色散而形成了彩色光帶。

光的顏色 紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫

偏向角 小 大

折射率 較小 較大

在媒質中的光速 較大 較小

單色光

單色光:嚴格說,單色光是指只有一個頻率或波長的光;實際上頻率范圍很窄的光,就可認為是單色光。利用單色光源(如氣體放電,激光器)、濾光器或根據分光原理制成的單色器可以獲得各種純度的單色光。

復色光

復色光:亦稱"復合光"。包含多種頻率的光,例如太陽光、弧光等。

三原色

紅、綠、藍叫做色光的三原色,利用這三種色光可以混合出不同的色彩來。彩色電視就是利用色光的混合調出各種色彩來的。彩色電視機的熒光屏上有很多微小的格子,分別涂有能發(fā)出紅、綠、藍色光的物質,當三束電子流分別打到這三種物質上時,就發(fā)出紅、綠、藍色的光,這三束電子流的強弱分別影響著這三種色光的強弱,由此混合出絢麗多彩的各種色彩�？措娨晻r,如果用放大鏡觀察電視機的熒光屏,就能看到屏上紅、綠、藍的光點。畫家用顏料調出各種顏色的道理與上面所講的色光的混合不同,顏料的三原色是紅、黃、藍,這三種顏料按一定比例混合,能調出各種不同的顏色來(見彩圖)。這是因為每種顏色的顏料,在陽光照射下,除了反射跟它相同的色光以外,還反射一些其他的色光,例如黃顏料除了反射黃光 高中歷史,還反射橙光和綠光,同時吸收其他色光;藍顏料除了反射藍光,還反射綠光,同時吸收其他色光;這兩種顏料混合在一起,就反射綠光,混合顏料就呈綠色了。

三、全反射棱鏡

(多媒體模擬)兩個直角邊AB和BC代表了棱鏡上兩個互相垂直的鏡面,當光垂直AB面進入棱鏡到達AC面時發(fā)生全反射,(因為此時入射角為450,而光從玻璃到空氣的臨界角為420),光線沿垂直于BC方向射出,光線的方向改變了900。如果光線垂于AC面進入棱鏡,光線將在AB面上發(fā)生全反射,射到BC上,再在BC面上發(fā)生全反射,最后垂直于AC面射出棱鏡,光線的方向改變了1800。

結論:我們把這種能夠對光實行全反射的棱鏡叫做全反射棱鏡。其作用控制光的傳播方向 。

思考:這兩種全反射棱鏡改變光路和什么相同?

全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面,效果是相同的。但是,通常用的平面鏡有兩個面,正面是玻璃,背面鍍有一層銀膜,當光射到平面鏡

上時其兩個表面表面都要發(fā)生反射,而且鍍銀的表面不能使

光全部反射,大約10%的光被吸收掉,會使光線和所成的像

模糊些,因此,在實際應用中全反射棱鏡優(yōu)于平面反射鏡。

3、應用:潛望鏡(如圖所示)

練習:

1、如圖所示的三角形為等腰直角三棱鏡,光線垂直

一個面入射,在底面上發(fā)生全反射。由此看出構成棱鏡

的媒質的折射率不可能是:????????[ ]

A、1.

7 B、1.8 C、1.5 D、1.36

總結(回到教學目標,由學生總結)

如果光從真空或空氣射向三棱鏡的一個側面,可能產生的現(xiàn)象是:

1)通過兩次折射,出射光線向底面偏折;

2)通過三棱鏡成正立的虛像,像與物在棱鏡同側,而且偏向頂角;

3)利用全反射棱鏡可以控制光路。

4)白光通過三棱鏡發(fā)生色散,在光屏上形成光譜,排列順序為紅、橙、黃、綠、

蘭、靛、紫

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