高二物理棱镜 光的色散 人教版.doc

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1、专题五高二物理棱镜光的色散【教学目标】1、棱镜的概念及其对光线的偏折作用；2、全反射棱镜对光路的控制；3、了解光的色散及物体的颜色等生活常识。【教学重点】1、棱镜对光线的偏折作用；【教学难点】2、全反射棱镜对光路的控制；【授课时数】2课时【教学过程】［预习导读］1、棱镜1）、定义：叫做棱镜。通常所作的是横截面为的棱镜叫三棱镜。2、通过棱镜的光线：1）、通过棱镜的光线要向棱镜偏折；2）、光线和光线之间的夹角称为偏向角。3、棱镜成像隔着棱镜看物体的像是（正、倒）立的（虚、实）像，像的位置向棱镜方向偏移。4、全反射棱镜1、定义：横截面为形的棱镜叫全反射棱镜。2、全

2、反射棱镜的优点：全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱镜成像更清析，光能损失更少。5、光的色散1）、在真空中，不同颜色的光的传播速度都相同，为C。2）、不同颜色的光，在同一种介质中传播速度不同。光的传播速度还与光的颜色有关：在同一种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫七种颜色的光中的光传播速度最小，；的光传播速度最大。光的色散1）、单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。2）、复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。3）、光的色散：把复色光分解为单色光的现象叫光的色散。结论：白光通过棱镜后，被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫七

3、种颜色的光。［新授］【知识要点】一、通过棱镜的光线1、棱镜：1）、定义：各平面相交的透明体叫做棱镜。通常所作的是横截面为三角形的棱镜叫三棱镜。2）、作用：A、改变光的传播方向；B、分光。2、通过棱镜的光线：1）、棱镜对光线的偏折规律：如图1所示：A、通过棱镜的光线要向棱镜底面偏折；B、出射光线和入射光线之间的夹角称为偏向角。C、棱镜要改变光的传播方向，但不改变光束的性质。a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束；b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束；c、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。2）、棱镜成像隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向棱镜顶角方向偏移。如图。二

4、、全反射棱镜1、定义：横截面为等腰三角形的棱镜叫全反射棱镜。2、反射棱镜对光路的控制如图所示。3、全反射棱镜的优点：全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱镜成像更清析，光能损失更少。三、光的色散白光通过三棱镜后，在光屏上形成的彩色光带.【疑难辩析】正确理解光的色散：1．偏向角：红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫七种颜色的光以同一入射角i进入棱镜时不同颜色的光在同种介质中光的折射角r最小。所以白光进入某种媒质发生折射时，紫光偏折得最厉害，红光偏折最小。2．光的传播速度1）、在真空中，不同颜色的光的传播速度都相同，为C。2）、由=可知，不同颜

5、色的光，在同一种介质中传播速度不同。在同一种介质中光的传播速度还与光的颜色有关：在同一种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫七种颜色的光中的光传播速度最小，；的光传播速度最大。3.折射率：由n=可知同一媒质对不同色光的折射率不同，不同颜色的光在同种介质中光的折射率最小。小结：物理量红橙黄绿蓝靛紫原理折射率小大实验测定同种媒质中光速小大同种媒质中偏向角小大4.在具体问题的研究时，是否考虑色散，应根据具体问题的情况确定。【学法指导】【典型例析】【例1】.如图所示，水盆中盛有一定深度的水，盆底处水平放置一个平面镜.平行的红光束和蓝光束斜射入水中，经平面镜反射后，从水

6、面射出并分别投射到屏MN上两点，则有（）A.从水面射出的两束光彼此平行，红光投射点靠近M端B.从水面射出的两束光彼此平行，蓝光投射点靠近M端C.从水面射出的两束光彼此不平行，红光投射点靠近M端D.从水面射出的两束光彼此不平行，蓝光投射点靠近M端【例2】如图所示，是两个同种玻璃制成的棱镜，顶角α1略大于α2，两束单色光A和B分别垂直入射于三棱镜后，出射光线与第二界面的夹角β1=β2，则在棱镜中光束的传镜速度大，把两束光由水中射向空气，产生全反射，光的临界角大【例3】abc为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面

7、上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）。（）A.使入射光按图中所示顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光将首先射出B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光将首先射出C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面【例3】解析本题为1991年全国高考试题白光由从红到紫七种色组成，同一种介质对它们的折射率，从红光到紫光逐渐增大。在同一种介质中产生全反射，它们的临界角不同。由公式sinC=，n

8、越小，C越大。红光折射率最小，则临界角最大。光垂直入