沪教版高中物理选修3-4第7讲：光的色散、衍射、偏振、激光

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1、光的色散衍射偏振激光施大脑体操），匕教学目标）1.理解光的色散和衍射。2.学会综合分析光学知识）£能够解决相关问题2衣^趣味引刃b知识梳理）1•色散（1）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成单色光的现象.（3）薄膜干涉中的色散：肥皂膜的干涉条纹是彩色的；镀膜镜头看起来是有颜色的，镀膜厚度不同，颜色也不同.（4）折射时的色散：白光经过棱镜后会发生色散现象.各种色光通过棱镜后，红光偏折角度最小,紫光的偏折角度最大.偏折角度不同，表明同一介质对不同色光的折射率不同，对红光的折射率小，对紫光的折射率大.由此可知，在同一种物质中，不同波长的光波的传

2、播速度不同，波长越短，波速越慢.2.衍射（1）衍射：光离开直线路径绕到障碍物阴影里的现象，如单缝衍射、圆孔衍射.（2）发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者跟波长差不多.3.偏振（1）自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光是自然光.（2）偏振光：在垂直丁•传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，这种光叫做偏振光.（3）只有横波才有偏振现彖.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光;自然光在玻璃等表血反射吋，反射光和折射光都是偏振光.2.激光：有高度的相

3、干性，平行度很好，亮度高.特色讲解〕类型一：光的衍射；光的折射定律例1（2014年朝阳期末）以下说法中正确的是（）A.增透膜是利用了光的色散现象B.白光通过三棱镜后形成彩色光带是利用了光的干涉现象C.电子表的液晶显示是利用了光的偏振现象D.用标准平面检查光学仪器表面的平整程度是利用了光的衍射现象解答：A、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，由前后两表面的反射光线，频率相同，进行相互叠加，故A错误；B、三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象，故B错误；C、液品显示是利用了光的偏振现象，故C正确；D、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现

4、象，而不是衍射现象，故D错误；故选：C.类型二:光的综合8.（2014四中期末）如图所示，水面下的光源S向水面昇点发射一朿光线，反射光线冯人折射光D.若保持入射点位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，臼光将先消失解析M、由题，两光束的入射角i相同,折射角raXb,则a光的干涉条纹间距大于b光的间距.故C正.D、若保持入射点A位置不变，将入射光线

5、顺时针旋转，则从水面上方观察,b光的折射角先达到90°,发生全反射，最先消失.故D错.答案：C类型三：激光例3一激光器发光功率为P,发出的激光在折射率为n的介质中波长为X,c表示光在真空中的速度,h表不普朗克怕量，下列说法中正确的是（A.该光在真空中的波长为门入c•该激光器在t时间内辐射的光子数为he）B.该光的频率为c/入cD.该光的频率为X£解析：光从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化，对激光也是一样；由门=卩和v=fX得f=曲，所以入空=f思路分析：光从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化，根据折射率公式，波长、波速、频率的关系进行解题。试题

6、点评：考查光的折射，波长、波速、频率的关系答案：AD类型四：光的综合aU.UOu例4（2014四中期末）用同一光电管研允曰、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流4〃与光电管两极间所加电压〃的关系如图。则这两种光（）A.照射该光电管时0光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，曰光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉，曰光的相邻条纹间距大0.通过同一玻璃三棱镜时，曰光的偏折程度大解析:本题考查的是光电效应。通过图彖我们可以根据得出a光的频率小，使逸出的电子最大动能就小，A项错误；频率小则波长大，双缝干涉时根据&可知C项正确；又频率小折射率

7、就小，D项错误；由种可知B项正确答案：B当堂练习）基础演练1.如图所示，一束红光和一束紫光平行入射到三棱镜上,经三棱镜折射后交会在屏上同一点，若m和他分别表示三棱镜对红光和紫光的折射率，则有（）A.nir）2,a为红光,b为紫光D.m>r）2,a为紫光,b为红光2.abc为一全反射棱镜，它的主截而是等腰直角三角形，如图所示,一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上全反射若光线在ac面上入射点位置不变，改变入射光的方向（不考虑自be面反射的光线），已知C红>C（c为临界角），那么（）A.使入射光按顺