目標(biāo) 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(zhì)對不同的色光折射本領(lǐng)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(xué)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(biāo) 顏色之謎"科技系列活動內(nèi)容豐富、充實(shí),實(shí)驗(yàn)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(xué)潛能,培養(yǎng)動手技能,加深科學(xué)概念,提高科學(xué)素質(zhì)。

德育目標(biāo) 為了我國下個(gè)世紀(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展,我們必須進(jìn)一步更新教學(xué)內(nèi)容與,大力開展以創(chuàng)新精神為核心的素質(zhì),全面提高的質(zhì)量和水平。

"

1.光的色散現(xiàn)象及原因(不同的單色光對同一種介質(zhì)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(zhì)對不同色光折射率不同。

實(shí)驗(yàn)法、講授法、練習(xí)法與討論法。

多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)

激光演示儀一套、三棱鏡、光源

教學(xué)環(huán)節(jié)

演示實(shí)驗(yàn):一束白光(復(fù)色光)通過

三棱鏡后會發(fā)生色散,形成由紅、橙、黃、綠、

藍(lán)、靛、紫各色組成的光帶,這個(gè)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(shí)驗(yàn))讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面,可以看到,光線通過棱鏡,從另一個(gè)側(cè)面射出來時(shí),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(jié)論。

結(jié)論:光線在棱鏡的兩個(gè)側(cè)面上發(fā)生折射時(shí),兩次向底邊偏面的緣故。注意頂角和底面的相對關(guān)系。

如果將該棱鏡放入折射率較大的媒質(zhì)中,折射光線如何偏折?

光線將向頂角偏折,關(guān)于棱鏡對光線的偏折作用我們不能死記

注結(jié)論,而應(yīng)從光的折射定律出發(fā)來分析。

如果隔著棱鏡看一個(gè)物體,就可以看到物體的像。例如:將一個(gè)物點(diǎn)S放在棱鏡前,從物點(diǎn)發(fā)出的兩條光線經(jīng)棱鏡折射后射出,我們根據(jù)光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為光線是從它們的反向

延長線的交點(diǎn)S射出的, S'就是S在棱鏡中所成的像。

這個(gè)虛像的位置比物體的實(shí)際位置向頂角方向偏移,

物像同側(cè)。確定像的位置,關(guān)鍵還是折射定律。

二、光的色散:(多媒體模擬)讓學(xué)生觀察思考幾個(gè)問題:

1)、各色光是怎樣排列的?

2)、各色光偏向角關(guān)系如何?

3)、同一媒質(zhì)對不同色光的折射率大小關(guān)系如何?

4)、不同色光在同一媒質(zhì)中的速率大小關(guān)系如何?

3、說明:同一媒質(zhì)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(zhì)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(zhì)中的速度不同。紅光的折射率最小,紅光在媒質(zhì)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(lán) 靛 紫

偏向角 小 大

折射率 較小 較大

在媒質(zhì)中的光速 較大 較小

單色光

單色光:嚴(yán)格說,單色光是指只有一個(gè)頻率或波長的光;實(shí)際上頻率范圍很窄的光,就可認(rèn)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(jù)分光原理制成的單色器可以獲得各種純度的單色光。

復(fù)色光

復(fù)色光:亦稱"復(fù)合光"。包含多種頻率的光,例如太陽光、弧光等。

三原色

紅、綠、藍(lán)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(diào)出各種色彩來的。彩色電視機(jī)的熒光屏上有很多微小的格子,分別涂有能發(fā)出紅、綠、藍(lán)色光的物質(zhì),當(dāng)三束電子流分別打到這三種物質(zhì)上時(shí),就發(fā)出紅、綠、藍(lán)色的光,這三束電子流的強(qiáng)弱分別影響著這三種色光的強(qiáng)弱,由此混合出絢麗多彩的各種色彩�？措娨晻r(shí),如果用放大鏡觀察電視機(jī)的熒光屏,就能看到屏上紅、綠、藍(lán)的光點(diǎn)。畫家用顏料調(diào)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(lán),這三種顏料按一定比例混合,能調(diào)出各種不同的顏色來(見彩圖)。這是因?yàn)槊糠N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(shí)吸收其他色光;藍(lán)顏料除了反射藍(lán)光,還反射綠光,同時(shí)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(gè)直角邊AB和BC代表了棱鏡上兩個(gè)互相垂直的鏡面,當(dāng)光垂直AB面進(jìn)入棱鏡到達(dá)AC面時(shí)發(fā)生全反射,(因?yàn)榇藭r(shí)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(jìn)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(jié)論:我們把這種能夠?qū)�光�?shí)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(gè)面,正面是玻璃,背面鍍有一層銀膜,當(dāng)光射到平面鏡

上時(shí)其兩個(gè)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(shí)際應(yīng)用中全反射棱鏡優(yōu)于平面反射鏡。

3、應(yīng)用:潛望鏡(如圖所示)

練習(xí):

1、如圖所示的三角形為等腰直角三棱鏡,光線垂直

一個(gè)面入射,在底面上發(fā)生全反射。由此看出構(gòu)成棱鏡

的媒質(zhì)的折射率不可能是:????????[ ]

A、1.

7 B、1.8 C、1.5 D、1.36

總結(jié)(回到教學(xué)目標(biāo),由學(xué)生總結(jié))

如果光從真空或空氣射向三棱鏡的一個(gè)側(cè)面,可能產(chǎn)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(cè),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?yàn)榧t、橙、黃、綠、

蘭、靛、紫

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