三棱

注册

 

发新话题 回复该主题

自制教具ldquo光的色散rd [复制链接]

1#
治疗白癜风的费用 http://m.39.net/baidianfeng/a_4513569.html

一、新学具研制源起:

1.教学困惑:光的色散是八年级物理教学的主要内容之一,其实验多数用三棱镜色散实验完成,实验中受天气和光源的影响,其色散光谱总不是很清晰,只能告诉学生有这么回事。

2.原始思考:我无意中注意到CD光盘在光线能看的色散的现象,而且不论灯光、日光,其几乎不受光源的影响。

二、制作过程:

1.材料:硬纸板、废弃的光碟、固体胶

2.制作:将0.5mm的硬纸板按如图尺寸裁剪,然后沿折叠线组装即可。

3.外形特征

如图,为三棱柱体,外表面为蓝色,在两个直角面上分别开有“取光孔”、“观察孔”。

4.用法

使用时,将取光孔对准光源,眼睛正对观察孔观察。

5.效果

只要有相对强的光线进入取光孔,就能观察到清晰的色散光谱。

物理学史

牛顿的色散实验

牛顿从笛卡儿的棱镜实验得到启发,又借鉴于胡克和玻意耳的分光实验。胡克用了一只充满水的烧瓶代替棱镜,屏距折射位置大约60厘米,玻意耳把棱镜散射的光投到1米多高的天花板上,而牛顿则将距离扩展为6—7米,从室外经洞口进入的阳光经过三棱镜后直接投射到对面的墙上。这样,他就获得了展开的光谱,而前面的几位实验者只看到两侧带颜色的光斑。牛顿高明之处就在于他已经意识到了不同颜色的光具有不同的折射性能,只有拉长距离才能分解开不同折射角的光线。

图3牛顿描绘色散实验的插图

(点击图片可查看大图)

为了证明红光和蓝光各具不同的折射性能,牛顿用棱镜做了如下的实验。

图4牛顿证明蓝光比红光折射性强

(点击图片可查看大图)

如图4,在一张黑纸上画一条线opq,半边op为深蓝色,半边pq为深红色,经棱镜adf观看,只见这根线好象折断了似的,分界处正是红蓝之交,蓝色部分rs比红色部分st更靠近棱脊ab。可见蓝光比红光受到更大的折射。

为了证明色散现象不是由于棱镜跟阳光的相互作用,也不是由于其它原因,而是由于不同颜色具有不同的折射性,牛顿又做了一个实验。

图5牛顿用三个棱镜做实验

(点击图片可查看大图)

他拿三个棱镜做实验,三个棱镜完全相同,只是放置方式不一样,如图5。倘若颜色的分散是由于棱镜的不平或其它偶然的不规则性,那么第二个棱镜和第三个棱镜就会增加这一分散性。可是实验结果是,原来分散的各种颜色,经过第二个棱镜后又还原成白光,形状和原来一样。再经过第三个棱镜,又分解成各种颜色。由此证明,棱镜的作用是使白光分解为不同成分,又可使不同成分合成为白光。

牛顿这一科学论断和当时已流传上千年的观念是格格不入的。他预料会遭到科学界的反对,于是又做了一个很有说服力的实验。牛顿把这个实验称为“判决性实验”,如图6。他拿两块木板,一块DE放在窗口F紧贴棱镜ABC处,光从S平行进入F后经棱镜折射穿过小孔G,各种颜色以不同的角度射向另一块木板de。de离DE约4米远,板上也开有小孔g,在g后面也放有一块三棱镜abc,使穿过的光再折射后抵达墙壁MN。牛顿手持第一块棱镜ABC,缓缓绕其轴旋转,这样使第二块木板上的不同颜色的光相继穿过g到达三棱镜abc。实验结果是:被第一块棱镜折射得最厉害的紫光,经第二块棱镜也偏折得最多。由此可见,白光确是由折射性能不同的光组成。

图6牛顿的判决性实验

(点击图片可查看大图)

牛顿的光学研究具有独特的风格,他在光学领域中的成就集中反映在年出版的《光学》一书中。该书的副标题是:《关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文》。正像牛顿在该书开始所说的:“我的计划不是用假设来解释光的性质,而是用推理和实验来提出并证明这些性质。”他的光学研究正是从实验和观察出发,进行归纳综合,总结出一套完整的科学的理论。归纳法是科学研究的重要方法之一(当然不是唯一的方法),牛顿对色散的研究为后人树立了光辉的样板。

图7牛顿的《光学》封面

(点击图片可查看大图)

作者

薛峰镇江新区大港中学(北校区)编辑

jsjlp监制

苏科物理之友

推荐阅读

探究冰、烛蜡的熔化特点

观察水的沸腾现象第六届全国实验说课展示活动冰的熔化和水的凝固实验教学设计方案导学案丨2.3熔化和凝固导学案丨2.4升华和凝华导学案丨3.1光的色彩颜色转发是对我们最好的赞美??

“在看”你就点一下,“喜欢”你就点一赞

预览时标签不可点收录于合集#个
分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题