山东省2018_2019学年高中物理第十三章光第7、8节光的颜色、色散激光讲义（含解析）新人教版

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1、第7、8节光的颜色色散激光1.光的颜色由频率决定，不同颜色的光波长不同。2．含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，这些单色光按波长的有序排列就是光谱。3．能使光色散的方法有：(1)薄膜干涉色散；(2)衍射色散；(3)折射色散。4．在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越慢。5．激光是人工产生的，具有相干性好、平行度好、亮度高的特点。一、光的颜色　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。如图。3．光谱：含有

2、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

3、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，这说明白光是由七色光组成的。5．在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越慢。二、激光1．激光的特点及应用特点性质应用相干性激光具有频率单一、相位差恒定、偏振方向相同的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性光纤通信平行度激光的平行度非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度精确的测距；读取光盘上记录的信息等高亮度它可以在

4、很小的范围和很短的时间内集中很大的能量用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”，激发核反应等2.全息照相(1)与普通照相技术的比较：普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还记录了光波的相位信息。(2)原理：全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，使参考光和物光在底片上相遇，发生干涉，形成复杂的干涉条纹。这要求参考光和物光必须具有很高的相干性。(3)观察全息照片时要用激光照射照片，从另一侧面观察。1．自主思考——判一判(1)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

5、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。(×)(4)激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点。(√)(5)激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好。(×)(6)全息照相技术只能记录光波的强弱信息。(×)2．合作探究——议一议(1)雨后天空出现的彩虹是怎样形成的？提示：由于光的折射发生了色散现象形成的。(2)利用激光测量地球到月球的距离，应用了激光哪方面的性质？提示：应用了“平行度”非常好的性质。对光的色散的理解1．折射时的色散(1)我们把射出棱镜的光线与入射光线方

6、向的夹角叫通过棱镜的偏向角，如图所示，实验表明，白光色散时，红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大。这说明玻璃对不同色光的折射率是不同的。紫光的最大，红光的最小。(2)由于介质中的光速v＝，故在同种介质中折射率大的光速小，各种色光在同种介质中的光速依次为v紫＜v蓝＜…＜v橙＜v红，即红光的速度最大，紫光的速度最小。(3)如图所示，白光经过三棱镜后，在光屏上呈现七色光带；若从棱镜的顶角向底边看，由红到紫依次排列，紫光最靠近底边，光的色散实质上是光的折射现象。2．双缝干涉中的色散用不同的单色光做双缝干涉实验

7、，得到的条纹之间的距离不一样，但都是明暗相同的单色条纹。由Δx＝λ知，红光波长最长，Δx最大，紫光波长最短，Δx最小。白光干涉时的条纹是彩色的，即白光是由多种色光组成的复色光，发生干涉时，白光发生了色散现象。[典例]　实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋＋，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示，则(　　)A．屏上c处是紫光　　　　B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光[解析]　可见光中红光波长最长，折射率最

8、小，折射程度最小，所以a为红光，而紫光折射率最大，所以d为紫光。[答案]　D光的色散的物理意义(1)光谱的产生表明，白光是各种单色光组成的复色光。由于各种单色光通过棱镜时偏折的角度不同，所以产生了色散现象。(2)色散现象表明，棱镜材料对不同色光的折射率是不同的。紫光经棱镜后偏折程度最大，红光偏折程度最小，所以棱镜材料对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小。(3)由折射率的定义n＝可知，在棱镜中紫光的速度最小，红光的速度最大。1.[多选]a、b两种单色光以相同的入射角从