棱镜折射率及色散关系的研究

棱镜折射率及色散关系的研究
棱镜折射率及色散关系的研究

棱镜折射率及色散关系的研究

【摘要】

本实验旨在通过对棱镜在不同波长下的折射率的测定,运用最小二乘法进行线性拟合,得到相应的色散公式。主要内容为在可见光区内,以汞灯所产生的已知各主要光谱线波长,利用分光计采用最小偏向角法测量棱镜对已知不同波长的折射率,然后对色散关系进行线性拟合。

【引言】

早在1672年,牛顿用一束近乎平行的白光通过玻璃棱镜时,在棱镜后面的屏上观察到一条彩色光带,这就是光的色散现象。它表明:对于不同颜色(波长)的光,介质的折射率是不同的,即折射率n 是波长λ的函数。所有不带颜色的透明介质在可见光区域内,都表现为正常色散。描述正常色散的公式是科希(Cauchy )于1836年首先得到的:

4

2λλC

B A n ++=

这是一个经验公式,式中A 、B 和C 是由所研究的介质特性决定的常数。本实验通过对光的色散的研究,求出此经验公式。

【实验目的】

1、进一步练习使用分光计,并用最小偏向角法测量棱镜的折射率;

2、研究棱镜的折射率与入射光波长的关系。

【实验原理】

1. 棱镜色散原理

棱镜的色散是由于不同波长的光在棱镜介质中传播速度不同,从而折射率不同而引起的。在介质无吸收的光谱区域内,色散关系的函数形式早在1863年由科希(Cauchy)得出,该关系式为

B

A n +=

式中A 和B 是与棱镜材料有关的常数,也叫色散常数。

2. 利用最小偏向角法测量折射率的原理

如图1所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。光线通过棱镜时,将连续发生两次折射。出射光线和入射光线之间的交角δ称为偏向角。I 为入射角,i ′为出射角,α为棱镜的顶角。当i 改 变时,i ′随之改变。可以证明,当入射角i 等于出射角i ′时, 偏向角有最小值,称为最小偏向角,以δmin 表示,此时入射角为

出射角为

)

(21

min αδ+=i

图2

由折射定律1sin sin i n i =可得三棱镜的折射率为

3.测定三棱镜的色散曲线,求出()λλ

-n 的经验公式 要求出经验公式(1),就必须测量出对应于不同波长λ下的折射率n 。实际光源中所发出的光一般为复色光,实验上需要用色散元件把各色光的传播方向分开。在光谱分析中常用的色散元件有棱镜和光栅,它们分别用折射和衍射的原理进行分光的。这里用棱镜作色散元件。如果用复色光照射,由于三棱镜的色散作用,入射光中不同颜色的光射出时将沿不同方向传播,各色光分别取得不同的偏向角,如图2所示。

在本实验中,将汞灯所发出的光谱谱线的波长值作为已知,测出各谱线通过三棱镜后所对应的最小偏向角min δ,由式(9)计算出与之对应的折射率n ,在直角坐标系中作出三棱镜的()2λλ-n 的函数关系。通过关系图求出经验公式中的系数B A ,。

【实验内容】

1.分光计调节 (1) 目测粗调

粗调即是凭眼睛判断。

①尽量使望远镜的光轴与刻度盘平行。

②调节载物台下方的三个小螺钉,尽量使载物台与刻度盘平行(粗调是后面进行细调的前提和细调成功的保证)。

(2)望远镜调焦到无穷远,适合观察平行光 ①接上照明小灯电源,打开开关,在目镜视场中观察,是否能够看到“准线”和带有绿色小十字的窗口。通过调节目镜调焦手轮将分划板"准线"调到清楚地看到为止。

②将双面镜放置在载物台上(如图8-4)。这样放置是出于这样的考虑:若要调节平面镜的俯仰,只需要调节载物台下的螺丝1或2即可,而螺丝3的调节与平面镜的俯仰无关。

③沿望远镜外侧观察可看到平面镜内有一亮十字,轻缓地转动载物台,亮十字也随之转动。当望远镜对准平面镜时,通过望远镜目镜观察,如果看不到此亮十字,这说明从望远镜射出的光没有被平面镜反射回到望远镜中。此时应重新粗调,重复上述过程,直到由透明十字发出的光经过物镜后(此时从物镜出来的光还不一定是平行光),再经平面镜反射,由物镜再次聚焦,在分划板上形成亮十字像斑(注意:调节是否顺利,以上步骤是关键)。

α

2

11=i α

αδ21sin )(21

sin sin sin min 1

+=

=i i n

④放松望远镜紧固螺钉9,前后拉动望远镜套筒,调节分划板与物镜之间距离,再旋转目镜调焦手轮,调节分划板与目镜的距离使从目镜中既能看清准线,又能看清亮十字的反射像。注意使准线与亮十字的反射像之间无视差,如有视差,则需反复调节,予以消除。如果没有视差,说明望远镜已聚焦于无穷远。

(3)利用二分之—调节法,调节望远镜的光轴和仪器转轴垂直。 先调节平面镜的倾斜度(调节螺丝1或2)。使目镜中看到的亮十字线(反射)像重合在黑准线像的对称位置上,如图5 (a)所示,说明望远镜光轴与镜面垂直。然后使平面镜跟随载物台和游标盘绕转轴转过180°,重复上面的调节。一般情况下,这二准线不再重合,如二者处在如图5(b)所示位置上,这时只要调节螺丝1或2,使二者的水平线间距缩小一半,如图 5(c)所示,再调节望远镜的倾斜螺丝12,使二者水平线重合,如图5(d)所示,然后再使平面镜绕轴旋转180°,观察亮十字线像与黑准线是否仍然重合。如重合了,说明望远镜光轴已垂直于分光计转轴。若不重合,则重复以上方法进行调节,直到平面镜旋转到任意一向,其镜面都能与望远镜光轴垂直。

2. 以汞灯作为光源,测出不同光谱线的最小偏向角。

(1)用汞灯照亮平行光管的狭缝,转动游标盘(连同载物台),使待测棱镜处在如图2示的位置上。转动望远镜至棱镜出射光的方向,观察折射后的狭缝像,此时在望远镜中就能看到汞光谱线(狭缝单色像)。将望远镜对准绿谱线。

(2

)慢慢转动游标盘,改变入射角,使谱线往偏向角减小的方向移动,同时转动望远镜跟踪绿谱线。当游标盘转到某一位置,绿谱线不再向前移动而开始向相反方向移动时,也就是偏向角变大,那么这个位置就是谱线移动方向的转折点,此即棱镜对该谱线的最小偏向角的位置。

(3)将望远镜的竖直叉丝对准绿谱线,微调游标盘,使棱镜作微小转动,准确找到谱线开始反向的位置,然后固定游标盘,同时调节望远镜微调螺钉,使竖直

叉丝对准绿谱线的中心,记录望远镜在此位置时的左、右游标的读数1θ、'

1θ。 (4)转动载物台,使光线从棱镜另一个面入射,游标盘固定不动,转动望远镜(连

同刻度盘)重复步骤二,记下相应的左、右游标的读数2θ、'

2θ。由此可以确定出最小偏向角,即

)()(4

12211'

-+'-=θθθθδ[]

(5) 重复测几次,求的平均值.

【实验仪器】

分光计、三棱镜、汞灯等

【数据处理】

由最小二乘法确定棱镜介质的色散常数A 、B

0.9994

)()1

1

(

)

)(1

1

(6262

.1)1

(517

.9207)

1(5111

511

1

2

22222

22222

=--

--=

=-==--

=+=∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑i i i

i

i i i

i

i

i i i i

i

i i n n n n a n A n n B B

A n λ

λ

λ

λ

γλλλλλλ

【结论】

n(λ)与λ2关系符合 2

λB

A n +

=

且A=1.6262 B=9207.7

【参考文献】

《物理实验》〔苏州大学出版社出版〕 《光学》(华东师范大学出版社)

三棱镜折射率与入射光波长关系的研究

三棱镜折射率与入射光波长关系的研究 一、实验要求 已知棱镜顶角,用什么方法测量它的折射率?作出折射率—波长关系曲线。 二、实验目的 1、用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率; 2、探究折射率与入射波长的关系。 三、实验仪器 分光计、光源(汞灯)、三棱镜、平面镜 四、实验原理 三棱镜如图02-16所示,AB和AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。 1、最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率 如图所示,假设有一束单色平行光LD 入射到棱镜上,经过两次折射后沿ER方向 射出,则入射光线LD与出射光线ER间的夹 角称为偏向角. 转动三棱镜,改变入射光对光学面AC 的入射角,出射光线的方向ER也随之改变, 即偏向角发生变化.沿偏向角减小的方 向继续缓慢转动三棱镜,使偏向角逐渐减 小;当转到某个位置时,若再继续沿此方 向转动,偏向角又将逐渐增大,此位置时 偏向角达到最小值,称为最小偏向角.

可以证明棱镜材料的折射率与顶角及最小偏向角 的关系式为: ()2 sin 21 sin min α αδ+= n 利用三棱镜的顶角α=60°及测出最小偏向角min δ,即可由上式算出棱镜材料的折射率n 。 实验中汞灯发出的是由波长为671(橙光)、546(绿)、435(蓝)、404(蓝紫)组成的复色光。测出各波长色光通过三棱镜的最小偏向角,进而可求出 各波长色光通过三棱镜的折射率n 。 五、实验内容与步骤 分光计的调节: 分光计由五部分组成:三脚架座、望远镜、载物平台、平行光管和游标盘.其结构见图02-21和图02-22 图02-21 1.平行光管 2. 载物台 3.刻度盘 4. 望远镜 5. 狭缝宽度调节旋钮 6. 望远镜目镜锁紧螺钉 7. 目镜视度调节手轮 8. 望远镜目镜体前后移动手轮 9. 望远镜水平调节螺钉 10. 载物台锁紧螺钉11. 狭缝体锁紧螺钉 12. 狭缝体系统前后移动手轮13. 游标盘微调螺钉14. 平行光管水平调节螺钉15. 望远镜止动螺钉16. 望远镜光轴高低调节螺钉 17. 小棱镜照明系统18. 刻度盘微调螺钉19. 刻度盘止动螺钉20. 游标盘调平螺钉 21. 游标盘止动螺钉22. 平行光管轴高低调节螺钉 分光计读数系统由主刻度盘(刻度范围0-360度,分度值0.5度)与游标盘(游标读数示值1分)组成 .

光的色散知识点(试题复习)

光的色散1.色散:白光分解成多种色光的现象。 2.光的色散现象:一束太阳光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(如图甲所示)。同理,被分解后的色光也可以混合在一起成为白光(如图乙所示)。 光的三原色及色光的混合 1.色光的三原色:红、绿、蓝三种色光是光的三原色。 2.色光的混合:红、绿、蓝三种色光中,任何一种色光都不能由另外两种色光合成。但红、绿、蓝三种色光却能够合成出自然界绝大多数色光来,只要适当调配它们之间的比例即可。色光的合成在科学技术中普遍应用,彩色电视机就是一例。它的荧光屏上出现的彩色画面,是由红、绿、蓝三原色色点组成的。显像管内电子枪射出的三个电子束,它们分别射到屏上显不出红、绿、蓝色的荧光点上,通过分别控制三个电子束的强度,可以改变三色荧光点的亮度。由于这些色点很小又靠得很近,人眼无法分辨开来,看到的是三个色点的复合.即合成的颜色。 如图所示,适当的红光和绿光能合成黄光;适当的绿光和蓝光能合成青光;适当的蓝光和红光能合成品红色的光;而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光。因此红、绿、蓝三种色光被称为色光的“三原色。”

物体的颜色:在光照到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收,不同物体,对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同,因此呈现不同的色彩。 光的色散现象得出的两个结论: 第一,白光不是单色的,而是由各种单色光组成的复色光;第二,不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。 色光的混合:不能简单地认为色光的混合是光的色散的逆过程。例如:红光和绿光能混合成黄光,但黄光仍为单色光,它通过三棱镜时并不能分散成红光和绿光。 物体的颜色: 由它所反射或透射的光的颜色所决定。 1.透明物体的颜色由通过它的色光决定在光的色散实验中,如果在白屏前放置一块红色玻璃,则白屏上的其他颜色的光消失,只能留下红色,说明其他色光都被红玻璃吸收了,只能让红光通过,如图所示。如果放置一块蓝玻璃,则白屏上呈现蓝色。 2.不透明物体的颜色由它反射的色光决定在光的色散实验中,如果把一张红纸贴在白屏上,则在红纸上看不到彩色光带,只有被红光照射的地方是亮的,其他地方是暗的;如果把绿纸

试验20棱镜的色散关系

实验26 棱镜的色散关系 折射率是描述透明介质的重要光学常数。折射率与介质的分子结构、密度、温度、浓度等有关,也与光的波长有关,折射率是波长的函数。 测量介质折射率的方法很多,我们已学过用最小偏向角法测棱镜折射率,本实验介绍在任意入射角下测量棱镜折射率的方法。 实验目的 1.学会用自准法调整分光计,测量三棱镜顶角; 2.学会在任意入射角下测定棱镜材料的折射率; 3.了解棱镜的色散关系。 实验仪器 分光计、三棱镜、汞灯 实验原理 1.色散关系 光与物质相互作用的一个表现是,介质中的光速与波长有关,即折射率与波长有关。这种现象叫做色散。牛顿(I.Newton )发现了光的色散现象。他令一束近乎平行的白光通过玻璃棱镜,在棱镜后的屏上得到一条彩色光带。光的色散表明,不同颜色(波长)光的折射率不同。即折射率n 是波长的函数 )(λf n = 为表征介质折射率随波长变化的程度,我们引进色散率ν,它在数值上等于介质对于波长差为1单位的两光的折射率之差,即 2121n n n νλλλ -?==-? (1) 或 d d ()d d n f λν λλ == (2) 表示折射率n 与波长关系的色散曲线, 首先是从实验上获得的。早期,对常用的 介质进行测量,发现它们的色散曲线十分 相似,如图1所示。波长增加时,折射率 和色散率都减小,这样的色散称为正常色 散。所有不带颜色的透明介质,在可见光 区域内,都表现为正常色散,即紫光折射率比红光大些。可以猜想,色散曲线显示出某种具有普遍意义的规律。[1] 描述正常色散的公式是柯西(A.L.Cauchy )于1836年提出的: 24B C n A λλ=++ (3) 这是一个经验公式。式中A 、B 和C 是由所研究的介质材料的特性决定的常数,叫做 图1 色散曲线

最新人教版八年级上册物理第四章第5节光的色散知识点讲解和习题练习

4.5 光的色散 1.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光;红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光可以复合成白光。 2.光的三原色:红、绿、蓝三种颜色的光。 3.光谱:太阳光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的光,它们按一定顺序排列,叫做太阳的可见光谱。 4.红外线 (1)光谱上红光以外的部分有一种看不见的能量辐射叫红外线。 (2)任何物体都可辐射红外线。 (3)热作用强是红外线的主要特征。此外,红外线还可用于红外遥感等。 5.紫外线 (1)在光谱上紫光以外的部分存在一种看不见的能量辐射叫紫外线。 (2)紫外线有较强的生理作用,此外,紫外线还有荧光效应等。 知识点1:光的色散 17世纪,英国物理学家牛顿使太阳光发生色散,才揭示了光的秘密。如图所示,让一束太阳光(白光)照射到三棱镜上,通过三棱镜偏折后照到白屏上,在白屏上形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散。

太阳光通过三棱镜后,分解成七色光带 这个现象的产生表明:第一,白光不是单色光,而是由各种单色光组成的复色光;第二, 不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。实验中红光偏折的程度最小,紫光偏折的程度最大。各单色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。 【例】一束白光经过三棱镜后,不但改变了光的,而且可分解成七种单色光,这种现象称为光的。 知识点2:色光的三原色 人们发现,红、绿、蓝三种色光混合能产生各种不同颜色的光,如图所示。因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。 【例】彩色电视机荧光屏上呈现出的各种颜色,都是由三种基本色光混合而成的,这三种基本色光是( ) 知识点3:看不见的光 如图所示,太阳光经过三棱镜被分解成按顺序排列的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的光,叫做太阳的可见光谱。在红光和紫光之外的部分都存在一种人们看不见的光,红光之外的部分称为红外线,紫光之外的部分称为紫外线。红外线和紫外线都属于不可见光,而且红外线能辐射热量,说明红外线具有热作用;紫外线能使荧光物质发光。

第五节光的色散5知识点

第五节光的色散 【基础知识】 1、色散 一束太阳光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。同理,被分解后的色光也可以混合在一起成为白光。 这个现象的产生表明:第一,白光不是单色的,而是由七种单色光组成的复合光;第二,不同的单色光通过三棱镜时偏折的程度是不同,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。 【例1】自主探究 在深盘中盛上一些水,盘边斜放一个平面镜,使镜子的下部浸入水中。让一束阳光水面下的平面镜上,并反射到白墙或白纸上。观察白墙或白纸上的反射光的颜色。即可看到彩虹。 原因是:太阳光照射到斜放在水中的镜子时,斜放的镜子和水相当于一个三棱镜,将白光分解为七色光。 2、色光的混合 红、绿、蓝三色光中,任何一种色光都不能由另外两种色光合成。但红、绿、蓝三色光却可以合成自然界绝大多数色光来,只要适当调配它们之间的比例即可。色光的合成在科学技术中普遍应用,彩色电视机就是一例。它的荧光屏上出现的彩色画面,是由红、绿、蓝三原色色点组成的。显像管内电子枪射出的三个电子束,分别射到屏上显示出红、绿、蓝色的荧光点上,通过分别控制三个电子束的强度,可以改变三光荧光点的亮度。由于这些色点很小又靠得很近,人眼无法分辨开来,看到的是三个色点的复合,即合成的颜色。 适当的红光和绿光能合成黄色;适当的绿光和蓝光能合成青色;适当的蓝光和红光能合成品红色的光;而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光。因此红、绿、蓝三种颜色被称为“三原色”。 【例2】如图为色光三原色的示意图,图中区域1应标色,区域2应标色。 3、物体的颜色 在光照射到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收,不同物体对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同,因此呈现不同的色彩。 在光的色散实验中,如果在白屏前放置一块红色玻璃,则白屏上的其他颜色的光都消失,只留下红色光。这表明,其他色光都被红色玻璃吸收了,只有红光能够透过。如果在白屏前放置一块蓝色玻璃,则白屏上只呈现蓝色光。 所以,透明物体的颜色是由通过它的色光决定的。 在光的色散实验中,如果把一张红纸贴在白屏上,则在红纸上看不到彩色光带,只有被红光照射的地方是亮的,其它地方是暗的;如果把绿纸贴在白屏上,在屏上只有绿光照射的地方是亮的 这表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 【例3】戴蓝色镜片的人看红色的纸,看到的颜色是() A、红色B、蓝色C、黑色D、白色 【例4】在无其它任何光源的情况下,如果舞台追光灯发出绿光照射到穿白上衣、红裙子的女演员身上,则观众看到她() A、全身呈绿色B、上衣呈绿色,裙子呈红色 C、上衣呈绿色,裙子呈紫色D、上衣呈绿色,裙子呈黑色 4、色光混合与颜料混合的不同 自然界的色彩种类繁多。人们可以用红、黄、蓝颜料调出其它色彩,而不能用其它颜料调出这三种色彩,因此,红、黄、蓝称为颜料的“三原色”。颜料的混合从体质上说是色光的相减。例如,黄色颜料是从白光中减去了蓝色而留下了红色、绿色成分;紫色颜料是从白光中减去了绿色而留下了红色和蓝色;当黄色和紫色颜料混合在一起时,就只剩下了一种都不吸收的光――红色,因此颜料的混合是运用了减色法。颜料的合成在日常生活和生产中有着广泛的

初二物理光的色散知识点

初二物理光的色散知识点 物理的学习需要的不仅是大量的做题,更重要的是物理知识点的累积。下面就和丁博士一起来看看初二物理光的色散知识点,希望对广大考生有帮助! 1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。 2、光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向亦会发生变化。 3、折射角:折射光线和法线间的夹角。 光的折射定律 1、在光的折射中,三线共面,法线居中。 2、光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线(要求会画折射光线、入射光线的光路图) 3、斜射时,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变 4、折射角随入射角的增大而增大 5、当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生 6、光的折射中光路可逆。 光的折射现象及其应用 1、生活中与光的折射有关的例子:水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些; 水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些;透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图) 2、人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像(折射光线反向延长线的交点) 1、太阳光通过三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄绿、蓝、靛、紫七种颜色,这种现象叫色散; 2、白光是由各种色光混合而成的复色光; 3、天边的彩虹是光的色散现象; 4、色光的三原色是:红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光混合而成,白光是红、绿、蓝三种色光混合而成的;世界上没有黑光;颜料的三原色是品红、青、黄,三原色混合是黑色;

人教版 八年级 物理 第四章第五节光的色散 练习题 (二)无答案

第四章光现象 第五节光的色散 一.选择题 1.关于光的三原色,下列说法正确的是( ) A.红光和绿光混合可以产生蓝光 B.红光和蓝光混合可以产生绿光 C.红光、绿光和蓝光可以合成紫光 D.橙光、黄光和靛光混合能产生任何一种其他颜色的光 2.用放大镜观察彩色电视画面,你将看到排列有序的三色发光区域是( ) A.红、绿、蓝 B.红、黄、蓝 C.红、黄、紫 D.黄、绿、紫 3.下列实例中,利用了红外线的是( ) A.医院手术室灭菌 B.自行车的红色尾灯提示后面车辆 C.声呐测距 D.拍摄“热谱图”用于诊断疾病 4.关于紫外线的用途,下列说法不正确的是( ) A.适当的紫外线照射有助于身体健康 B.用于防盗报警器 C.能杀灭微生物

D.过量的紫外线照射会引起皮肤病变 5.下列说法正确的是( ) A.电焊工人在焊接时,要戴上防护眼罩,主要是为了防止紫外线对人眼的伤害 B.手机利用超声波传递信号 C.微波炉利用红外线来加热食品 D.紫外线不可以在真空中传播 6.透过黄玻璃看蓝纸是黑色的,这是因为( ) A.黄玻璃将蓝纸反射的色光染成黑色 B.蓝纸反射的光透过黄玻璃与黄玻璃发出的黄光混合成黑色光 C.黄玻璃几乎全部吸收蓝纸反射的色光因而没有光透过黄玻璃 D.黄玻璃将蓝光全部反射因而没有光透过黄玻璃 7.在没有其他任何光照的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她( ) A.全身呈绿色 B.上衣呈绿色,裙子呈黑色 C.上衣呈绿色,裙子呈红色 D.上衣呈绿色,裙子呈紫色 8.红外夜视仪,可以在夜晚进行侦查,其依据的原理是( ) A.不同的物质材料和结构不同 B.不同的物体发出的色光不同 C.它能在夜晚发出红光并能到达不同的物体上

人教版高中物理(选修3-4)13.4光的色散优质教案

13.4光的色散 三维教学目标 1、知识与技能 (1)知道光的色散现象,知道白光由不同的色光组成; (2)知道同一介质对不同的色光折射本领不同; (3)知道白光通过三棱镜折射后,色散光谱的七色排列顺序;(4)初步了解彩虹的成因; (5)知道光的三原色。 (6)知道透明物体、不透明物体的颜色。 (7)明确棱镜是利用光的反射及折射规律来改变和控制光路的光学仪器。棱镜可以改变光的传播方向,出射光线向底面偏折。 2、过程与方法:“颜色之谜”科技系列活动内容丰富、充实,实验新颖,饶有趣味。让学生在自由的气氛中自主愉快地学习,充分发挥创新精神,开发科学潜能,培养动手技能,加深科学概念,提高科学素质。 3、情感、态度与价值观:为了我国下个世纪的长远发展,我们必须进一步更新教学内容与方法,大力开展以创新精神为核心的素质教育,全面提高教育的质量和水平。 教学重点:光的色散现象及原因(不同的单色光对同一种介质的折射率不同);白光通过三棱镜折射后,色散光谱的七色排列顺序。 教学难点:知道透明物体、不透明物体的颜色光的色散现象及同一媒质对不同色光折射率不同。

教学方法:实验法、讲授法、练习法与讨论法。 教学用具:激光演示仪一套、三棱镜、光源 教学过程: 第四节光的色散 (一)引入 演示实验:一束白光(复色光)通过三棱镜后会发生色散,形成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色组成的光带,这个光带叫光谱。(按一定顺序排列的彩色光带) (二)新课教学 1、通过棱镜的光线 (1)明显地向着棱镜的底边偏折——来改变光的传播方向。 演示实验:让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面,可以看到,光线通过棱镜,从另一个侧面射出来时,方向发生了明显的变化:光线向棱镜的底面偏折。为什么会这样呢?我们利用光的折射定律就可以得到结论。 结论:光线在棱镜的两个侧面上发生折射时,两次向底边偏面的缘故。注意顶角和底面的相对关系。 如果将该棱镜放入折射率较大的媒质中,折射光线如何偏折?(光线将向顶角偏折,关于棱镜对光线的偏折作用我们不能死记注结论,而应从光的折射定律出发来分析。) 如果隔着棱镜看一个物体,就可以看到物体的像。例如:将一个物点S放在棱镜前,从物点发出的两条光线经棱镜折射后射出,我们根据光沿直线传播的经验,认为光线是从它们的反向延

光的色散

光的色散 【教学目标】 1、知识与技能 ●初步了解太阳光的光谱。 ●了解色散现象,知道色光的三原色跟颜料的三原色。 ●探究色光的混合和颜料的混合,获得有关的知识体验探究的过程和方法。 2、过程与方法 ●探究色光的混合和颜料的混合,获得有关的知识,体验探究的过程和方法。 3、情感态度与价值观 ●通过观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实,实事求是的科学态度。 ●通过亲身的感悟和体验,使学生获得感性认识,为后续学习打基础。 ●通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动。 【教学重点】光的色散及色光的复合,物体的颜色。 【教学难点】色光的三原色跟颜料的三原色及其混合规律的不同。 【教具准备】教师:多媒体课件、三棱镜、档光板、白光屏。 学生:玻璃板、白纸板、盛水的碗、光碟、三棱镜、手电、各种颜色的颜料和透明光屏、调色碟。 【教学过程】 一引入新课 1.我们生活在五彩缤纷的世界,太阳光和我们息息相关。这节课我们就来研究与太阳光有关的光的色散。 2.将学生分成男、女两组,比较哪组表现的好(充分调动学生的积极、主动性,创造活跃的课堂气氛)。 二进行新课 1、光的色散 提出问题:太阳光经过三棱镜会发生什么现象呢? 教师演示(或通过课件演示)光的色散。引导学生观察自屏及彩色光带上颜色的排列顺序。 光通过三棱镜会发生折射(或两次折射);光的传播方向发生改变(可能向尖端也可能另一端;光经过三棱镜后,会出现彩色的光。太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光。 2、色光的混合 启发学生思考彩色光带再经过三棱镜后,又将怎样? 教师演示(或通过课件演示)七色光的混合。引导学生分析两次实验现象,讨论归纳实验结论:太阳光(白光)不是单色光,而是由各种色光混合而成的。 演示实验:用手摇转台装上红、绿、蓝三色盘进行演示.调整三色比例,旋转时就看到三色盘呈灰白色.对于红、绿色光的混合,可调整三个色盘,使其只露出红色和绿色部分,改变各色比例,旋转时就会观察到随着红、绿比例不同,会依次出现橙红、橙、黄和绿黄几种颜色.各种色光的混合不必都给学生演示,只演示其中几个即可,其余可由学生在课下完成. 联系生活实际举例光的色散和光的混合。彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的? 指导学生利用实验探究三基色(课本图4—37)。认识红、绿、蓝被称为三基色。

人教版八年级物理第四章《光现象》第五节光的色散同步练习

人教版八年级物理第四章《光现象》第五节光的色散同步练习 1.电视机的遥控器前端有一发光二极管,为了实现对电视机的遥控,按下不同的键时,它可以发出不同的( ) A.紫外线 B.红外线 C.超声波 D.次声波 2.下列现象中属于白光色散的是( ) A.太阳光经过棱镜后,分解成各种颜色的光 B.红、绿、蓝三种色条合成电视画面的颜色 C.红、绿、蓝三色光按一定比例混合成白光 D.红、蓝、黄三色颜料按一定比例混合成黑色 3.红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器中,利用紫外线工作的是( ) A.电视遥控器 B.医用“B超”机 C.验钞机 D.夜视仪 4.G20杭州峰会“最忆是杭州”的文艺演出惊艳了全世界.西湖沿岸和湖中三岛的光绘山水,这些主题灯光秀,让杭州从白天一直美到晚上灯光可以有七色同步、七色渐变、七色追逐等变化…由此可以知道,灯管内至少有几种颜色的光源() A.7种 B.5种 C.3种 D.1种 5.如图所示是光的三原色的混合图,其中A处是________光,B处是

________光 6.“日晕”就是太阳周围出现一个七彩“光环”的现象,如图所示.这种现象形成的重要原因是阳光通过无数小冰晶后发生了色散,其中各色光按红、橙、黄、________蓝、靛、紫的顺序依次排列,说明了阳光是________(选填“单色光”或“复色光”) 7.03月23日是世界气象日,走进气象台,可以看到如图所示的百叶箱,是为了避免太阳光中的________(选填“红外线”或“紫外线”)对箱内温度的影响;百叶箱的表面涂成白色,是为了更好的________(选填“反射”或“吸收”)太阳光.测量当日最高气温的温度计的结构应与________(选填“体温计”或“实验室温度计”)相似 能力提升

八年级上册物理《光现象》光的色散 知识点总结

光的色散 有疑问的题目请发在“51加速度学习网”上,让我们来为你解答 51加速度学习网整理一、本节学习指导 本节内容较简单,同学们多看几遍记住重点知识即可。 二、知识要点 1、光的色散:太阳光经三棱镜折射后,在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的色光带,这种现象叫做光的色散。三棱镜的色散实验使白光成了红橙黄绿蓝靛紫。该实验证明了:白光不是单一色光,而是由许多种色光混合而成的。 2、色光的混合和颜料的混合 (1)色光的三原色:红、绿、蓝。等比例混合后为白色;颜料的三原色:红、黄、蓝,等比例混合后为黑色。 (2)没有黑光的存在,白颜料也不能由其他颜料调配出来。 3、物体的颜色 (1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。 (2)不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。 (3)白色的不透明体反射各种色光。黑色的不透明体吸收各种色光。 4、早晨和傍晚的太阳为什么是红色的? 太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫其中颜色的单色组成。如果射入人眼的光少了几种,我们感觉到的光的颜色就是由剩下的那几种光混合而成的颜色。 地球的大气层厚达几十千米,大气中漂浮着无数的尘埃、小水滴以及各种气体分子,阳光穿过大气层时,黄、绿、蓝、靛、紫等单色光在碰到大气层中的尘埃和小水滴时容易被散射开,而红色、橙色光则不容易散射掉。太阳升起或落下时,太阳光斜射入大气层后再斜射到地面,太阳光中的黄、绿、蓝、靛、紫等单色光几乎都被散射掉了,所以看上去太阳光是红色的了。 5、光谱 太阳光通过棱镜时分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光,这七种颜色按这个顺序排列起来就是光谱。

6、红外线 (1)红外线位于红光之外,人眼看不到。 (2)红外线的功能 ①一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多。物体辐射红外线的同时,也在吸收红外线; ②红外线的主要特性——热作用强; ③红外线穿透云雾的能力较强; ④红外线具有可见光一样的特征,沿着直线传播,被物体反射。应用于加热物品、取暖、摇控、探测、夜视。 7、紫外线 (1)紫外线在光谱位于紫光之外,人眼看不见。 (2)紫外线的功能 ①紫外线的主要特征是化学作用强; ②紫外线的生理作用强,能杀菌、促进人体合成维生素D、照射过量的紫外线对人体有害; ③利用紫外线的荧光效应可以用来进行防伪,鉴别古画等。 (3)紫外线的来源 ①炽热物体发出的光中都有紫外线; ②地球上的天然紫外线来自于太阳光,大气层上部的臭氧层阻挡了大量的紫外线进入地球表面。 8、光的散射 (1)光是一种波,不同颜色的光的波长不同。光具有能量,就像水波能推翻渔船一样。(2)大气对光的散射有一个特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。 三、经验之谈: 本节中我们要多看书,早自习、做作业时都拿出来翻一翻。因为本章中记忆的知识非常多,多看几遍牢记于心,学习物理如果你理解了其中的奥妙,你读物理课本比读小说还有劲。 有疑问的题目请发在“51加速度学习网”上,让我们来为你解答 51加速度学习网整理

光的色散特性的研究实验报告

光的色散特性的研究 光线在传播过程中,遇到不同介质的分界面(如平面镜、三棱镜等的光学面)时,就要发生反射和折射,光线将改变传播的方向,在入射光与反射光或者折射光之间就有一定的夹角。反射定律、折射定律等正是这些角度之间的关系的定量表述。一些光学量,如折射率、光波波长等也可通过测量有关角度来确定。因而精确测量角度,在光学实验中显得尤为重要。 分光计是用来精确测量入射光和出射光之间偏转角度的一种光学仪器,可用它来测量折射率、光波波长、色散率等。分光计的基本部件和调节原理与其它更复杂的光学仪器(如摄谱仪、单色仪等)有许多相似之处,学习和使用分光计也为今后使用精密光学仪器打下良好基础。分光计装置较精密,结构较复杂,调节要求也较高,这对初学者来说,往往会感到困难些。但只要在实验过程中注意观察现象,了解分光计的基本结构和测量光路,严格按调节要求和步骤耐心进行调节,就一定能够达到较好的要求。 本实验是在实验3-14用衍射光栅测量光的波长实验基础上的一个实验项目,有关分光计的结构、使用方法和调节步骤请认真阅读实验3-14中的相关内容。 【预习提示】 1.复习实验3-14中分光计的调节方法和步骤,明确分光计的调节要求。 2.用三棱镜调节分光计时,三棱镜应按什么位置放在载物台上?这样放的好处何在?3.如何判断偏向角减小的方向?如何寻找最小偏向角位置?跟踪谱线时能否将载物台(游标盘)与望远镜同时旋转? 【实验目的】 1.在实验3-14的基础上,进一步熟练掌握分光计的调节和使用方法。 2.掌握用最小偏向角法测定三棱镜对各色光的折射率。 3.观察色散现象,测绘三棱镜的色散曲线,求出色散曲线的经验公式。 【实验原理】 本实验中应该首先搞清楚以下几个概念: ⑴视差:所谓视差是指当两个物体停止不动时,改变观察者的位置,一个物体相对于另一物体有明显移动的现象。在光学仪器的调节中,当人的眼睛从一侧移到另一侧时,像相对于分划板的十字叉丝有明显的移动,即出现视差,说明像与十字叉丝不在同一平面。如果当眼睛移到右边时,像就移到十字叉丝的左边,说明这时的像是在眼睛与十字叉丝之间;如果当眼睛移到右边时,像就移到十字叉丝的右边,说明这时像是在十字叉丝之前。反之,如果眼睛左右移动时,像与十字叉丝之间没有相对移动,像与十字叉丝就在同一平面,说明聚焦已经调好。因此,光学实验中常根据视差现象来判断像与物是否共面。 ⑵平行光:当点光源正好处在凸透镜焦平面上时,由点光源发出的光经过凸透镜后,将形成一束平行光。 ⑶自准法:当光点(物)处在凸透镜的焦平面上时,它发出的光线通过透镜后将形成一束平行光。若用与主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去,反射光再次通过透镜后会聚于透镜的焦平面上,其会聚点将落在光点相对于光轴的对称位置上。 1.用最小偏向角法测量三棱镜的折射率 当光线从一种介质进入另一种介质时,即发生折射,其相对折射率由入射角的正弦和折射角正弦之比确定。由于仪器不能进入棱镜之中观测折射光,故只好让光线经过棱镜的两个界面回到空气中来,再来测量某一单色光经过两次折射后产生的总偏向角。

人教版八年级物理光的色散教案

物理学科培训师辅导讲义 讲义编号 学员编号年级八年级课时数 2 学员姓名辅导科目物理学科培训师 学科组长签字教务长签字 课题光的色散 备课时间:2013-11-23 授课时间:2013-11-24 教学目标知道光的色散现象和原因 知道光的三原色 知道红外线和紫外线都是不可见光 重点、难点了解红外线和紫外线的作用 红外线、紫外线在生活中的应用,防止紫外线过量照射给人们带来灾害 考点及考试要求白光的色散、三原色光认识红外线、紫外线的存在知道光的色散现象和原因和知道光的三原色 教学内容 1、光的色散 (1)、单色光:不能分解为其它颜色的光,称为单色光。 复色光:由若干种单色光合成的光叫做复色光。 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 和紫七种颜色的光。如图所示。 (2)、正确理解光的色散: 1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使阳光发生了色散,揭开了物体的颜色之谜.: 同一介质对不同色光的折射程度不同,白光进入某种介质发生折射时,紫光偏折程度最大,红光偏折程度最小。 “彩虹”是常见的一种色散现象,形成的原因是太阳光被悬在空中的许多小水珠色散而形成了彩色光带。 2、物体的颜色: (1)、红、绿、蓝是色光的三原色,它们可以混合出各种色光;红、黄、蓝是颜料的三原色。彩色电视机、电脑显示器、室外的大屏幕的色彩是利用光的三原色合成的。

(2)、色光的相加混色: A、红+绿=黄; B、红+蓝=品红; C、绿+蓝=靛; D、红+绿+蓝=白。 (3)、物体的颜色:透明体的颜色由它通过的色光决定,透明物体能使与它相同颜色的色光通过,吸收其他颜色的光;不透明物体的颜色由它反射的色光决定,不透明体反射与它颜色相同的光,吸收其它颜色的光。 3、红外线和紫外线: 太阳发出的白光通过棱镜后,分解成各种颜色的光,在白纸屏上形成彩色光带,叫做光谱。 彩色光带的颜色按顺序依次是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这表明,白光不是单色的,而是由各种色光混合成的。 在红光、紫光外还有人眼看不见的光,分别是:红外线,紫外线。 (1)、红外线: 一切物体不停地发射红外线。1800年,美国物理学家赫歇耳在研究各种色光的热效应时,发现了红外线。红外线的波长范围很宽,人们将不同波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域。 特点: 物体的温度越高,辐射的红外线越多; 红外线的热作用强,各种物体吸收了红外线后温度升高; 红外线的穿透能力比较强。 用途: 医学上用装有对红外线敏感的胶片的照相机给人体拍照,有助于对疾病作出诊断;步枪瞄准器上的红外线夜视仪;电视机等的红外线遥控器。 (2)、紫外线: 太阳光是紫外线的主要来源。1802年德国物理学家里特在可见光谱地紫外部分发现了紫外线。 特点: 紫外线的化学作用强,很容易使相片底片感光; 紫外线的生理作用强,能杀菌; 荧光效应。 用途: 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进身体对钙的吸收,有助于骨骼的生长; 紫外线能杀死微生物,可以用紫外线灯来灭菌;

八年级物理上册第5节《光的色散》教案

第5节 光的色散 教学目标: 1、知识与技能领域: (1)初步了解光的色散现象,知道光谱、单色光、复色光、三原色光等概念; (2)初步了解物体的颜色是由什么决定的,解释简单的有关物体的颜色现象。 2、能力与方法领域: (1)了解实验是研究物理问题的重要方法,培养学生初步的观察分析、实验能 力,渗透通过实验总结物理规律的方法; (2)通过小组实验、观察、讨论活动,能归纳决定的物体的颜色主要规律; (3)学生能根据实验目的、步骤和要求,使用给定的实验器材,完成较简单的 实验任务;会写简单的实验报告。 3、情感、态度与价值领域: (1)通过主动参与学习活动,初步形成对自然现象的好奇心、对物理学习的兴 趣和亲和感; (2)养成主动关注周围世界,乐于思考和想象的学习习惯; (3)形成乐于交流、善于合作的团队意识。 ·教学重点:光的色散现象 教学难点:物体的颜色 教学准备: 演示实验仪器:较强的手电筒, 三棱镜,屏幕; 小组实验仪器:白的、黑的、红的、绿的、蓝的颜色纸,白的、黑的、红的、 绿的、蓝的透明玻璃纸,三个光比较强的手电筒,实验报告 纸。(4人/组) 教学流程: 设计思路: 这节内容与生活联系非常紧密,取自上海教育出版社出版的8年级实验教材。《光的色散》是在学习了光的传播、光的反射和折射的基础进行学习的,教学内容为:光的色散、颜色。本节教材的教学意图是将物理知识融于观察实验中 ,但由于本节内容是属于知道级的教学内容,只安排了一教时,故在教学中,教师通过演示光的色情景引入 演示、观察、归纳 演示、引导、归纳 实演、讨论、交流 演示、交流、授课 光的色散 单、复色光 光的三原色 物体的颜色 归纳小结 巩固反馈 课后巩固拓展

棱镜和光的色散

棱镜和光的色散 目标定位: 1.了解光的色散现象,知道白光可分解为七种色光。(重点) 2.了解光的三原色和颜料的三原色,以及色光的混合与颜料的混合是不同的。 3.知道红外线、紫外线都是人眼看不见的光。了解红外线、紫外线的应用。(难点) 4. 了解三棱镜对光的作用, 学习过程: 一、自主学习 (一)、结合学习目标,阅读教材P64-P66, (二)、导学练习(再结合文本独立完成下列练习) 1. 温故知新:光的折射定律: :光从一种介质斜射入另一介质时传播方向会发生光折射时,折射光线入射光线法线在;折射光线和入射光线法、分别位于。入射角增大时,折射角。○1光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射角 入射角,折射光线法线。○2光从水中斜射入空气中,折射光线将法线,折射角入射角。光垂直射到水或玻璃的表面时,在水和玻璃中的传播方向。折射光路是的。 2.预习:白光是光,它由,,,,, ,七种颜色的光组成。 二、探究学习(学生先对每一个题目进行独立思考后,才进行小组内的交流讨论)(一)、棱镜和玻璃砖对光线的作用 1.玻璃砖对光线的作用。观察实验完成光路图 2. 棱镜对光线的作用,观察实验完成光路图 3.结论:○1光线经玻璃砖后折射光与入射光,且位置偏 ○2光线经棱镜后,折射光向偏折 (二)光的色散 观看多媒体,进行回答。 1.白光经三棱镜折射后,分解成,,,,,, 七种颜色的光。说明白光是光。这一现象叫光的 2.光的三基色是,,,其他颜色的光都是可由三基色混合而成。 3.颜料的三原色是,,。其他颜料的颜色都可由三原色调配而成。 (三)物体的颜色 1.透明物体的颜色由决定,比如红色的玻璃只能透过红色的光。 2.不透明物体的颜色由决定,比如红色的衣服只能反射红色的光。

第四节 光的色散

第四章多彩的光 第四节光的色散 雨后出现的彩虹,你知道是怎么形成的吗?我们为什么能看见五颜六色的物体? 【知识点一】光的色散 定义:太阳光经过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这一现象称为光的色散。【经典例题】 例1.如图1所示的现象中,属于光的色散现象的是() A.水中倒影B.日食形成C.雨后天空中出现彩虹D.铅笔好像在水面处“折断”例2.太阳光通过玻璃三棱镜后,被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的______。如图2所示,光通过棱镜后在白屏上呈现的颜色为红、橙、_____、绿、蓝、靛、紫。偏折能力最强的是光,偏折能力最弱的是光(最后两空填颜色) 【习题精练】 1.我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”。这里记载的“人工虹”是太阳光经过小水珠发生的__________现象,这个现象也说明了太阳光是由__________组成的。 2.在“五岳”之一泰山上,历史上曾多次出现“佛光”奇景。据目击者说:“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是() A.直线传播B.小孔成像C.光的反射D.光的色散 图1 图2

【知识点二】色光的混合 (1)色光的三原色:红、绿、蓝 (2)颜料的三原色:红、黄、蓝 【经典例题】 例1.我们把 三种色光叫光的三原色,彩电的图象就是由这三种色光组合而成,由于组合的比例不同,色彩就各不相 同。 例2.用放大镜观察彩色电视机画面,你将看到排列有序的三色发光区域是( ) A .红、绿、蓝 B .红、黄、蓝 C .红、黄、紫 D .黄、绿、紫 【习题精练】 1. 如图3为色光三原色的示意图,图中区域1应标_________色,区域2应标_________色。 【知识点三】物体的颜色 物体的颜色:A 透明物体的颜色由通过它的色光决定; B 不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的;不透明物体反射什么光就成什么颜色。 白色物体:反射所有颜色的光 黑色物体:吸收所有颜色的光 其他颜色:只反射与自己相同颜色的光 例:如右图 【经典例题】 例1.将红、绿、 三种色光照白纸上(图4甲),中间相互重叠区域会出现白色;当白光照到鹦鹉图片上时(图4乙),鹦鹉的 嘴呈红色,翅膀呈绿色,则在当 (选填某一单色光)光照时,嘴仍呈红色,此时翅膀呈 色。 例2.一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,如图5所示,这个现象叫光的 ;阳光下看到一朵花是红色 图5 图4 光的三原色 颜料的三原色 图3

光的色散研究_(完整)

评分: 大学物理实验设计性实验 实 验 报 告 物理系 大学物理实验室 实验日期:200 9 年 12 月 4 日 实验题目: 光的色散研究 班 级: 姓 名: 学号: 指导教师:

实验24 《光的色散研究》实验提要 实验课题及任务 《光的色散研究》实验课题任务是:当入射光不是单色光并且入射到三棱镜上时,虽然入射角对各种波长的光都相同,但出射角并不相同,表明折射率也不相同。对于一般的透明材料来说,折射率随波长的减小而增大。如紫光波长短,折射率大,光线偏折也大;红光波长长,折射率小,光线偏折小。折射率n 随波长λ又而变的现象称为色散。 学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《光的色散研究》的整体方案,内容包括:写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤,然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,写出完整的实验报告,也可按书写科学论文的格式书写实验报告。 设计要求 ⑴ 通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵ 选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。 ⑶ 掌握用分光计测定三棱镜顶角和最小偏向角的原理和方法,并求出物质的折射率。 ⑷ 用分光计观察谱线,并测定玻璃材料的色散曲线λ~n ; ⑸ 应该用什么方法处理数据,说明原因。 ⑹ 实验结果用标准形式表达,即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。 实验仪器 给定分光仪、平面镜、三棱镜、高压汞灯、钠光灯 实验提示 最小偏向角min δ。与入射光的波长有关,折射率也随不同波长而变化。折射率n 与波长λ之间的关系曲线称为色散曲线。本实验以高压汞灯为光源,各谱线的波长见附录。用汞灯的光谱谱线的波长作为已知数据,测量其通过三棱镜后所对应的各最小偏向角,算出与min δ对应的n 值,在直角坐标系中做出三棱镜的λ~n 色散曲线。用同一个三棱镜测出钠光谱谱线的最小偏向角,计算相对应的折射率,用图解插值法即可在三棱镜的色散曲线上求出钠光谱谱线的波长。 教师指导(开放实验室)和开题报告1学时;实验验收,在4学时内完成实验;

初二物理《光的色散》微课精讲+知识点+课件教案习题

重点知识: 1、光的色散:太阳光经三棱镜折射后,在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的色光带,这种现象叫做光的色散。三棱镜的色散实验使白光成了红橙黄绿蓝靛紫。该实验证明了:白光不是单一色光,而是由许多种色光混合而成的。 2、色光的混合和颜料的混合(1)色光的三原色:红、绿、蓝。等比例混合后为白色;颜料的三原色:红、黄、蓝,等比例混合后为黑色。(2)没有黑光的存在,白颜料也不能由其他颜料调配出来。 3、物体的颜色(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。(2)不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。(3)白色的不透明体反射各种色光。黑色的不透明体吸收各种色光。 4、早晨和傍晚的太阳为什么是红色的?太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫其中颜色的单色组成。如果射入人眼的光少了几种,我们感觉到的光的颜色就是由剩下的那几种光混合而成的颜色。地球的大气层厚达几十千米,大气中漂浮着无数的尘埃、小水滴以及各种气体分子,阳光穿过大气层时,黄、绿、蓝、靛、紫等单色光在碰到大气层中的尘埃和小水滴时容易被散射开,而红色、橙色光则不容易散射掉。太阳升起或落下时,太阳光斜射入大气层后再斜射到地面,太阳光中的黄、绿、蓝、靛、紫等单色光几乎都被散射掉了,所以看上去太阳光是红色的了。 5、光谱太阳光通过棱镜时分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光,这七种颜色按这个顺序排列起来就是光谱。 6、红外线(1)红外线位于红光之外,人眼看不到。(2)红外线的功能①一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多。物体辐射红外线的同时,也在吸收红外线;②红外线的主要特性——热作用强;③红外线穿透云雾的能力较强;④红外线具有可见光一样的特征,沿着直线传播,被物体反射。应用于加热物品、取暖、摇控、探测、夜视。 7、紫外线(1)紫外线在光谱位于紫光之外,人眼看不见。(2)紫外线的功能①紫外线的主要特征是化学作用强;②紫外线的生理作用强,能杀菌、促进人体合成维生素 D、照射过量的紫外线对人体有害;③利用紫外线的荧光效应可以用来进行防伪,鉴别古画等。(3)紫外线的来源 ①炽热物体发出的光中都有紫外线; ②地球上的天然紫外线来自于太阳光,大气层上部的臭氧层阻挡了大量的紫外线进入地球表面。 8、光的散射 (1)光是一种波,不同颜色的光的波长不同。光具有能量,就像水波能推翻渔船一样。 (2)大气对光的散射有一个特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。 三、经验之谈: 本节中我们要多看书,早自习、做作业时都拿出来翻一翻。因为本章中记忆的知识非常多,多看几遍牢记于心,学习物理如果你理解了其中的奥妙,你读物理课本比读小说还有劲。 精品课件:

初中物理 第12单元:棱镜、光的色散、实验

第12单元:棱镜、光的色散、实验 一、黄金知识点: 1、棱镜、全反射棱镜; 2、平行透明板对光路的作用; 3、折射率与波长波速的关系; 4、光的色散; 5、实验:测玻璃砖的折射率; 二、要点大揭密: (一)棱镜、全反射棱镜: 1、三棱镜: (1)横截面为三角形的三棱柱透明体。有正三棱镜、等腰直角三棱镜等。 (2)棱镜对光线的偏折规律:光线向低面偏折,虚象向顶角偏移(注意:顶角、底面是相对于入射光线和折射光线的位置而言的) 2、全反射棱镜: (1)光线垂直于等腰直角三棱镜的一边入射时将在另一侧面上发生全反射, 故此玻璃三棱镜称为全反射棱镜。 (2)全反射棱镜既能使光路发生900偏斜,也能使光线1800全反射折回。 (3)应用:作反射镜改变光的传播方向。其效率和清晰度都优于平面反射镜。 (二)平行透明板对光路的作用: 1、平行透明板对光路的改变作用是侧移,侧移量的大小与入射角有关,与透明板 的厚度有关,与透明板的折射率有关,这些量越大,侧移量越大。 2、平行透明板对光线的方向没有影响,出射光线和原入射光线保持平行关系。 (三)折射率与波速、波长,频率与光的颜色之间的关系。 1、折射率与波长、波速之间的关系: 当光从真空进入介质时,频率不变,波速减小,因而波长也减小(满足v=λf ),在同一介质中,频率大的光波速小、波长短。 2、光的颜色由光的频率决定,从红光到紫光,光的频率依次增加,在同一介质中,波长依 次变短。 (四)光的色散: 1、一束白光通过三棱镜后入射光变为红橙黄绿蓝靛紫七色光的现象,称为光的色散。 2、光的色散现象一方面说明白光是由上述七种单色光复合而成的复色光;另一方面说明玻璃(包括其他各种透明物质)对不同单色光的折射率不同,即同一种介质对红光折射率

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