2017_2018学年高中物理第十三章光第7节光的颜色色散第8节激光学案新人教版选修3_4

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1、13.7　光的颜色　色散13.8　激光学习目标知识脉络1.知道光的色散现象，知道白光是由多种色光组成的．2．理解薄膜干涉中的色散现象，并了解薄膜干涉的应用．(重点)3．理解光折射时的色散现象，知道同一介质对不同色光的折射率不同．(重点、难点)4．了解激光的特性和应用，应用激光观察全息照片.光的颜色和色散1．光的颜色与波长：不同颜色的光，波长不同．2．光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象．3．光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列．4．几种色散现象(1)薄膜干涉中的色散①薄膜干涉中相干光的获得光照射到薄膜上，在薄膜

2、的前后两个面反射的光是由同一个实际的光源分解而成的，它们具有相同的频率，恒定的相位差．②薄膜干涉的原理光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现亮条纹；在另一些位置，两列波相遇后被相互削弱，于是出现暗条纹．(2)衍射时的色散用白光做衍射实验时，得到的条纹是彩色的．这是因为衍射时不同色光的亮条纹的位置不同，于是各种色光就区分开了．这种现象是光在衍射时的色散．(3)折射时的色散如图1371说明白光通过棱镜折射后，由上到下的色光顺序为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这说明白光是

3、由七色光组成的．图13711．色散现象表明白光是复色光．(√)2．单色光通过棱镜后也能发生色散．(×)3．某单色光在不同介质中传播时光的频率、波长均不同．(×)1．棱镜对不同单色光的折射率相同吗？对哪种单色光的折射率最大？【提示】　不相同，对紫光的折射率最大．2．白光发生干涉时，出现彩色条纹的原因是什么？【提示】　不同单色光的干涉条纹间距不同．1．光的颜色在双缝干涉实验中，不同色光发生干涉，条纹之间的距离不同，因为条纹之间的距离与光波的波长成正比，由此我们能够判定：同种介质中不同颜色的光波长不同．由f＝可知，不同颜色的光频率不同．2．薄膜干涉

4、的成因如图1372所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄，因此在薄膜上不同的地方，从膜的前、后表面反射的两列光波叠加，若两列波叠加后互相加强，则出现亮纹；在另一些地方，叠加互相减弱，则出现暗纹．故在单色光照射下，就出现了明暗相间的干涉条纹；若在白光照射下，则出现彩色干涉条纹．图13723．薄膜干涉中应注意的三个问题(1)观察的是从膜前、后两表面反射回来的光，不是透过膜的光，眼睛与光源在膜的同一侧．(2)用单色光和白光分别照射同一膜，观察到的现象是不同的．用白光照射膜时，某一位置红光得到加强，其他颜色的光就被削弱，故在此位置

5、看到的是红色，而另一位置则会看到黄色等其他颜色，因此，用白光做这个实验看到的将是彩色条纹；而在单色光照射下，则会出现明、暗相间的条纹．(3)每一条纹呈现水平分布，各条纹按竖直方向排列．4．薄膜干涉在技术上的应用(1)用干涉法检查平面如图1373所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，入射光从空气膜的上下表面反射出两列光波，形成干涉条纹．如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的．如果某处凹下，则对应明条纹(或暗条纹)提前出现，如图1374(a)所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图(b)所示(注：“提前”与“延后”

6、不是指在时间上，而是指由左向右的顺序位置上)．图1373图1374(2)增透膜的应用在光学仪器中，为了减少光在光学元件(透镜、棱镜)表面的反射损失，可用薄膜干涉相消来减少反射光，如照相机、测距仪、潜望镜上用的光学元件表面为了减少光的反射损失都镀上了一层介质薄膜(氟化镁)，使薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的，这样反射回来的两列光波经过的路程差恰好等于半个波长，它们叠加后相互抵消，从而减少了光学元件表面反射造成的光能损失，增强了透射光的能量，故称为增透膜．1．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是什么

7、？【解析】　用白光做双缝干涉实验时，除中央白色条纹外，两侧出现彩色条纹，是因为条纹的间距与波长有关，各种色光的波长不同，条纹间距不同，除中央条纹外的各色条纹不能完全重合，出现彩色．【答案】　见解析2．竖直的肥皂膜在单色光的照射下，表面会形成明暗相间的条纹，下列说法中正确的是(　　)A．干涉条纹基本上是竖直的B．干涉条纹基本上是水平的C．干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列波叠加的结果D．干涉条纹是彩色的E．若改用白光照射则干涉条纹是彩色的【答案】　BCE3.如图1375所示，一个小的光源S发出白光，经三棱镜分光，若人沿着折射光线

8、的反方向观察，通过棱镜可以看到(　　)图1375A．白光点B．光点上部红色，下部紫色C．光点上部紫色，下部红色D．看到的光点比实际光源的位置高E．看到的光点是光源的