高中物理选修3-4导学案：光的颜色 色散激光
文档属性
| 名称 | 高中物理选修3-4导学案：光的颜色 色散激光 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 23.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-04-01 14:58:28 | ||
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文档简介
【课题名称】 光的颜色 色散激光 课型 新授课 课时 1
【学习目标】 知道白光是由多种色光组成的，了解各色光特性的差别。知道薄膜干涉条纹特点，知道其在生产中的应用。理解折射中的色散，知道棱镜对光的偏折作用。4．了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区别
【学习重点】 光的颜色 色散 了解激光的特点
【学习难点】 光的颜色 色散 了解激光的特点
【学法指导】 自主阅读、合作交流
【导学过程】（学习方式、学习内容、学习程序、问题） 【导学笔记】
预习导学（15分钟）课前自主学习一、光的颜色 色散：（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距 x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其波长________，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。红光与紫光相比， 频率大， 绝对折射率大，在同种介质中 速度大。二、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：（1）相干光源是来自前后两个表面的______ __，从而发生干涉现象。（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。*（3）科学漫步：利用光的干涉检查平整度（自主阅读）三、衍射时的色散：白光衍射时可观察到 条纹，是因为白光中包含了 的光，衍射时不同色光的 不同，于是各种色光就区分开了，这就是衍射时的色散。四、折射时的色散（1）一束光线射入棱镜经_______次折射后，出射光将向它的横截面的________方向偏折。物理学中把角θ叫偏向角，表示光线的偏折程度。（2）白光通过棱镜发生折射时，_______光的偏向角最小，________光的偏向角最大，这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样，波长越 自己懂了什么，还有哪些问题没弄透。
小，折射率越________。（3）在同一种物质中，不同波长的光波传播速度________，波长越短，波速越________。四、激光1、激光的产生：激光是原子受激辐射产生的光。发光的 、 、 均相同，两列相同激光相遇可以发生 。激光是人工产生的 光。在现代科技中用激光器产生激光。激光一种特殊的光，自然界中的发光体不能发出激光。1958年，激光问世。2、激光具有的特点以及应用：（1）相干性好：激光能像无线电波那样被 ，用来传递信息。光纤通信就是激光和 相结合的产物。（2）平行度非常好：与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，这个特点可以用来 。 就是应用这个原理制成的。由于平行度好，激光可汇聚到很小的一点，这一点应用在 、 、 上。（3）激光的亮度非常高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。所以可用激光束来 、 以及在很硬的材料上 。医学上还可以用“激光刀”做手术。展示导思（15分钟）课中合作探究例1用薄玻璃片制成一个中间空的三棱镜放入水中，当一束白光从一个侧面斜射入并从三棱镜通过时，下面说法中正确的是（ ）A.各色光都向顶角偏折 B.各色光都向底面偏折C.红色光的偏折角比紫光的大 D.红色光的偏折角比紫光的小例2关于激光，下列说法正确的是（ ）A.激光是用人工方法激发出的一种特殊的光B.自然界中某些天然物体也可以发出激光 C.激光可以像刀子一样切除肿瘤D.由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象检测导练（15分钟）课堂自主检测1．光的颜色由____________决定。2．一束日光穿过棱镜，白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上出现由__________到_________连续排列的七色彩光带，称为____________。这是由于棱镜对各种色光的____________程度不同而引起的。3．一束单色光从空气射入玻璃中，则其频率____________，波长____________，传播速度____________。（填“变大”、“不变”或“变小”）4．一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。各种色光中，___________色光的偏折角最大，___________色光偏折角最小。这种现象说明玻璃对___________色光的折射率最大，对___________色光的折射率最小。7．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 ( )A．红光的偏折最大，紫光的偏折最小 B．红光的偏折最小，紫光的偏折最大C．玻璃对红光的折射率比紫光大 D．玻璃中紫光的传播速度比红光大8．如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有? ( )A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光 B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光
C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光 D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光9．一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线a和b，r1、r2分别表示a和b的折射角，以下说法正确的是 ( )
A．a为红光折射光线，b为紫光折射光线
B．a为紫光折射光线，b为红光折射光线
C．水对紫光与红光的折射率n1与n2之比n1∶n2＝sinr1∶sinr2D．紫光与红光在水中波速v1与v2之比v1∶v2＝sinr1∶sinr211．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则 ( )A．na＞nb B．na＜nb C．v a＞vb D．va＜vb1．激光的主要特点是：________________、________________、________________。2．下列关于激光的描述正确的是 ( )A．晚上手电筒发出的光束就是激光 B．激光可以发生干涉C．激光可以发生衍射 D．激光是纵波3．纳米科技是跨世纪的新技术，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可以修复人体内已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除。以上应用是利用了激光的 ( )A．单色性 B．方向性 C．高能量 D．平行性5．利用激光束来切割各种物质，这是利用了激光的 ( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高6、激光武器是利用了激光的 ( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高7．电脑中的光驱通常激光来读、写信息，这是利用了激光的 ( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高 小组交流与讨论学习小组代表发言
a
b
空气
水
a b
a
b
空气
玻璃
【学习目标】 知道白光是由多种色光组成的，了解各色光特性的差别。知道薄膜干涉条纹特点，知道其在生产中的应用。理解折射中的色散，知道棱镜对光的偏折作用。4．了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区别
【学习重点】 光的颜色 色散 了解激光的特点
【学习难点】 光的颜色 色散 了解激光的特点
【学法指导】 自主阅读、合作交流
【导学过程】（学习方式、学习内容、学习程序、问题） 【导学笔记】
预习导学（15分钟）课前自主学习一、光的颜色 色散：（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距 x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其波长________，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。红光与紫光相比， 频率大， 绝对折射率大，在同种介质中 速度大。二、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：（1）相干光源是来自前后两个表面的______ __，从而发生干涉现象。（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。*（3）科学漫步：利用光的干涉检查平整度（自主阅读）三、衍射时的色散：白光衍射时可观察到 条纹，是因为白光中包含了 的光，衍射时不同色光的 不同，于是各种色光就区分开了，这就是衍射时的色散。四、折射时的色散（1）一束光线射入棱镜经_______次折射后，出射光将向它的横截面的________方向偏折。物理学中把角θ叫偏向角，表示光线的偏折程度。（2）白光通过棱镜发生折射时，_______光的偏向角最小，________光的偏向角最大，这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样，波长越 自己懂了什么，还有哪些问题没弄透。
小，折射率越________。（3）在同一种物质中，不同波长的光波传播速度________，波长越短，波速越________。四、激光1、激光的产生：激光是原子受激辐射产生的光。发光的 、 、 均相同，两列相同激光相遇可以发生 。激光是人工产生的 光。在现代科技中用激光器产生激光。激光一种特殊的光，自然界中的发光体不能发出激光。1958年，激光问世。2、激光具有的特点以及应用：（1）相干性好：激光能像无线电波那样被 ，用来传递信息。光纤通信就是激光和 相结合的产物。（2）平行度非常好：与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，这个特点可以用来 。 就是应用这个原理制成的。由于平行度好，激光可汇聚到很小的一点，这一点应用在 、 、 上。（3）激光的亮度非常高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。所以可用激光束来 、 以及在很硬的材料上 。医学上还可以用“激光刀”做手术。展示导思（15分钟）课中合作探究例1用薄玻璃片制成一个中间空的三棱镜放入水中，当一束白光从一个侧面斜射入并从三棱镜通过时，下面说法中正确的是（ ）A.各色光都向顶角偏折 B.各色光都向底面偏折C.红色光的偏折角比紫光的大 D.红色光的偏折角比紫光的小例2关于激光，下列说法正确的是（ ）A.激光是用人工方法激发出的一种特殊的光B.自然界中某些天然物体也可以发出激光 C.激光可以像刀子一样切除肿瘤D.由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象检测导练（15分钟）课堂自主检测1．光的颜色由____________决定。2．一束日光穿过棱镜，白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上出现由__________到_________连续排列的七色彩光带，称为____________。这是由于棱镜对各种色光的____________程度不同而引起的。3．一束单色光从空气射入玻璃中，则其频率____________，波长____________，传播速度____________。（填“变大”、“不变”或“变小”）4．一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。各种色光中，___________色光的偏折角最大，___________色光偏折角最小。这种现象说明玻璃对___________色光的折射率最大，对___________色光的折射率最小。7．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 ( )A．红光的偏折最大，紫光的偏折最小 B．红光的偏折最小，紫光的偏折最大C．玻璃对红光的折射率比紫光大 D．玻璃中紫光的传播速度比红光大8．如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有? ( )A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光 B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光
C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光 D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光9．一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线a和b，r1、r2分别表示a和b的折射角，以下说法正确的是 ( )
A．a为红光折射光线，b为紫光折射光线
B．a为紫光折射光线，b为红光折射光线
C．水对紫光与红光的折射率n1与n2之比n1∶n2＝sinr1∶sinr2D．紫光与红光在水中波速v1与v2之比v1∶v2＝sinr1∶sinr211．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则 ( )A．na＞nb B．na＜nb C．v a＞vb D．va＜vb1．激光的主要特点是：________________、________________、________________。2．下列关于激光的描述正确的是 ( )A．晚上手电筒发出的光束就是激光 B．激光可以发生干涉C．激光可以发生衍射 D．激光是纵波3．纳米科技是跨世纪的新技术，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可以修复人体内已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除。以上应用是利用了激光的 ( )A．单色性 B．方向性 C．高能量 D．平行性5．利用激光束来切割各种物质，这是利用了激光的 ( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高6、激光武器是利用了激光的 ( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高7．电脑中的光驱通常激光来读、写信息，这是利用了激光的 ( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高 小组交流与讨论学习小组代表发言
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