光的色散
? 教学目标
知识与技能 (1)了解色散现象。
(2)知道色光的三原色。
（3） 了解红外线和紫外线的特性和应用
过程与方法 探究色光的混合与颜色的混合，获得有关的知识，体验探究的过程与方法。
情感态度与价值观
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。
了解臭氧层对地球的保护作用，树立环保意识。
教学重点难点
重点：光的色散、色光的复合。
难点：能用色光的混合和颜料的混合知识解释五光十色的世界。红外线、紫外线的作用及其应用。
教学方法
实验法、观察法、科学探究法
教学工具
多媒体课件，三棱镜，光屏，投影灯
教学过程
一、新课导入
绚丽的彩虹让人们十分神往，是我们心目中的童话色彩，那么彩虹是怎么形成的呢？下面我们一起来探讨一下。
二、新课教学
（一）、光的色散
提问：太阳光是白色的，而彩虹为什么是五颜六色的？
猜想：太阳光可能是由多种色光组成的？
那么我们怎么验证？利用身边的实验器材（三棱镜），设计一个实验方案来证明猜想是否正确。出示三棱镜让大家观察一下它有什么特点。
点评：透明的，有三条棱。
我们一起来做一下。怎样让白光变成七彩光？
情景介绍：17世纪以前，人们一直认为白光是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散(dispersion)，这才解开了光的颜色之谜。
演示：让一束太阳光照射到三棱镜上，调节，另一边用白屏承接，引导学生认真观察，太阳光通过三棱镜后发生了什么？
学生自己试验，若有难度，老师指导。
设计意图：通过实验来解释，更加直观，易于学生理解和识记。
问题：根据光路可逆原理，被分解出来的七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜，将会出现什么现象呢？
演示：被分解出来的七种色光，再以合适的方向入射到三棱镜，另一边的光屏上会看到什么现象？
点评：七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜，会复合成白光。
设计意图：引导学生思考，激发兴趣。
再通过动画演示光的色散与合成，进一步加深学生的记忆和理解。
结论：让一束太阳光照射到三棱镜上，会被分解成各种颜色的光，如果用一个白色的光屏来承接，在白色光屏上就形成了一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色叫做色散。
白光通过三棱镜为什么会变成七彩光呢？
光的色散原因：不同颜色的光折射程度不同。
红光偏折角度最小，紫光偏折角度最大。所以白光就分成了七彩光。
扩展：雨后的彩虹就是由色散现象引起的。
下雨过后，有很多小水滴，由于重力的作用，它的下半部分较大，上半部分较小。
水滴像三棱镜，太阳光经水滴后也会发生色散，空中有很多水滴聚在一起，正因如此，我们在雨过天晴会看到彩虹。
扩展：关于彩虹现象，你还有哪些疑问？
问题：彩虹为什么具有独特的层次和形状？
点评：阳光经水滴后色散为七色光，每种色光的折射角度不同，我们只能看到跟我们成某种固定角度的红光，这些红光都连起来就成了弧形。其他的光角度稍微小一些，连起来也成弧形，所以彩虹就表现为多层的弧形。
设计意图：从生活走向物理，用物理知识来解释生活中的现象，从而将生活和物理紧密地联系起来。
（二）、色光的三原色
提出问题，引起学生兴趣：阳光可以分解为七种单色光，但我们看到大自然的色彩远比红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色来得丰富多彩，比如霓虹灯，手机，电脑等，可以显示出上万种色，这又是怎么回事呢？
问题：白光色散后的各种色光混合后又复合成了白光，那么七种单色光中的任意两种或几种混合后又将得到什么颜色呢？
通过色光混合仪演示色光的混合：
先单独显示三种色：红，绿，蓝。
再两两混合显示，得到三种混色。
最后将三色混合成白色。
老师再通过电脑调色板软件，进行三色不同比例混合，得出各种颜色。
师生共同活动分析得：
（1）红、绿、蓝叫做色光的三原色。
（2）利用这三种色光可以混合出不同的色彩来。
（三）、看不见的光
光谱
白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下分别是什么颜色的光？
点评：白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
三棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光，把它们按这个顺序排列起来，就是光谱(spectrum)。如课本图。
设计意图：在对比中学习，培养学生的扩展思维。
问题：我们在前面学过，人耳有听不见的声音，次声波和超声波。同样的，是否存在人眼看不到的光呢？
点评：在光谱上看的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光，称为可见光。
扩展：英国天文学家赫歇尔在1800年研究光谱中各种色光的热效应时，把温度计移到光谱的红光区域的外侧，结果温度上升得很快，说明那里有看不见的射线射到温度计上，于是发现了红外线。
德国化学家里特1801年在光谱的紫光区域外侧放置了一张照相底片，结果底片感光了，于是紫外线被找了出来。
在光谱上，红光以外是红外线，紫光以外是紫外线，都是人眼看不见的，称为不可见光。
1、红外线
学生阅读教材，了解红外线的应用。
问题：红外线有什么应用？
点评：热作用、红外线夜视仪、遥控器。
问题：一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高的物体，辐射的红外线越强。
这桌子在辐射红外线吗？我们人呢？
点评：辐射；都在辐射。
设计意图：通过阅读课本提高学生总结归纳的能力。
展示：多媒体图片，引起学生兴趣。
扩展：物体在温度升高时，它辐射的红外线会大大增强。人体生病时，局部皮肤的温度异常，如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片，给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助于对疾病做出诊断。
夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了红外线夜视仪，可以用在步枪的瞄准器上。
红外线还可用来进行遥控。如电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控。
红外线的主要特性是热作用强，各种物体吸收了红外线后温度升高。因此人们利用红外线来加热物品。工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆，家庭用红外线箱烤食品，浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖。医疗上利用红外线来理疗。
由于红外线穿透云雾的能力比较较强，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线，再利用电子仪器对吸收的信号进行处理，可以显示出物体的形状和特征，这就是红外遥感。利用红外遥感技术可以对地球勘测，寻找水源，监视森林水灾，估测大面积农作物的长势和收成，预测风暴和寒潮，在军事上也有重要的应用。
2、紫外线
问题：我们平时拿到一张钞票，是怎么辨别它的真伪的？
点评：对着光看，摸一下，看手感对不对。
问题：我们去银行，银行的员工是怎样检验钞票的？
点评：他们把钞票放到验钞机去。
说明：原来紫外线能使荧光物质发光，钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线的照射下则会发出可见光，这是一种有效的防伪措施。
在医院有很多病菌，可是如果用消毒水来消毒，它成本高，又比较难闻。紫外线有化学作用，能杀死微生物，所以医院和食品店常用紫外线消毒。太阳光是天然紫外线的重要来源，衣服、被子经常在阳光下晾晒可以灭菌消毒。
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，对骨骼的生长和身体健康有好处，紫外线有生理作用。
问题：太阳光是天然紫外线的重要来源，适当地晒太阳对身体有好处，但是不是晒的越多越好呢？在阳光下，时间长了会怎样？
点评：头晕，皮肤很烫，会变黑。
说明：过量的紫外线照射对人体有害，地球的周围包围着厚厚的大气层，阳光中的紫外线大部分被大气层上部的臭氧层吸收，不能到达地面，这才使地球上的生物得以生存。
近年来，臭氧层正在受到空调、冰箱里面放出的氟利昂等物质的破坏，臭氧层出现“空洞”。为了保护臭氧层，保护我们的家园，同学们有什么好的建议？
点评：停止生产氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空调。
设计意图：通过学习，让学生意识到保护臭氧层的重要性，并用实际行动来保护环境。
课堂小结
通过本节课的学习主要学习了以下几个问题：
1.白光不是单色的，而是由各种色光混合而成的。
2.色光的三原色为红、绿、蓝。
3.红外线的特性及应用。
4.紫外线的特性及应用。
5.你还想知道什么，有什么疑问？
板书
第5节 光的色散
光的色散：太阳光（白光）通过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光。
色光的三原色：红、绿、蓝。
1.红外线
特性：①红外线的热效应强。②红外线的穿透云雾的能力很强。
应用：①利用红外线加热物体。②利用红外线实现遥感、遥控。
2.紫外线
特性：①紫外线的荧光效应。②紫外线的化学作用。③紫外线的生理作用。
应用：①防伪。②紫外线可使照相底片感光。③医用消毒。