2019_2020学年高考物理主题3光及其应用7_8光的颜色色散激光学案（必修1）

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1、7　光的颜色　色散8　激光[学科素养与目标要求]　物理观念：1.知道白光是由多种色光组成的，知道光的色散及光谱的概念.2.理解折射时的色散，知道不同色光的折射率不同.3.了解激光的特点和应用，了解全息照相的原理.科学思维：能说明薄膜干涉条纹的特点，能解释薄膜干涉的成因.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.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.二、色散1.薄膜干涉中的色散薄膜干涉的原理：光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不

2、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，两列波叠加后相互削弱，于是出现暗条纹.2.衍射中的色散用白光进行衍射实验时，得到的是彩色条纹，这是由于白光中包含各种颜色的光，不同色光亮条纹的位置不同.3.折射中的色散一束白光通过棱镜折射后，在屏上的光斑是彩色的，是因为透明物质对于波长不同的光的折射率n不一样，λ越小，n越大，波速v越慢(填“快”或“慢”).三、激光1.激光的特点及应用特点应用相干性强：激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，是人工产生的相干光

3、，具有高度的相干性光纤通信平行度好：激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度激光会聚一点，读取光盘上记录的信息，激光测距等亮度高：它可以在很小的空间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”，激发核聚变等2.全息照相(1)普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信息.(2)原理：全息照片的拍摄利用了光的干涉原理.1.判断下列说法的正误.(1)光的波长决定光的颜色.(　×　)(2)水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果.(　

4、×　)(3)白光通过单缝的衍射条纹是彩色的，说明白光衍射后可以改变颜色.(　×　)(4)用激光做双缝干涉实验是应用了激光具有高度的相干性的特点.(　√　)2.水面上的油膜在阳光照射下呈彩色是光的________(填“干涉”“衍射”或“折射”)形成的色散现象；通过狭缝观察发光日光灯时看到的彩色条纹是光的________(填“干涉”“衍射”或“折射”)形成的色散现象.答案　干涉　衍射一、薄膜干涉中的色散小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都会看到彩色的条纹，这些彩色条纹是如何形成的呢？答案　由薄膜干涉造

5、成的.白光照射在肥皂泡膜、油膜表面，被薄膜前、后表面反射的两列反射光叠加，形成干涉条纹.由于白光中的各色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，薄膜上就会出现彩色条纹.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，前、后两个面的反射光的路程差等于相应位置膜厚度的2倍，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，叠加后相互削弱，于是出现暗条纹.3.薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的

6、两束光叠加的结果出现亮条纹的位置，两束光的路程差Δr＝kλ(k＝0，1，2，3…)，出现暗条纹的位置，两束光的路程差Δr＝λ(k＝0，1，2，3…).4.薄膜干涉的应用(1)检查平面平整度的原理光线经空气薄膜的上、下两面的反射，得到两束相干光，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉条纹是等间距的.如果被检测平面某处凹下，则对应条纹提前出现，如果某处凸起，则对应条纹延后出现.(2)增透膜的原理在增透膜的前、后表面反射的两列光波形成相干波，当路程差为半波长的奇数倍时，两光波相互削弱，反射光的能量几乎等于零.例1　用单色光照射位于竖

7、直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为(　　)答案　B解析　由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过的路程差，则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜，厚度相等的位置在同一条水平线上，故同一条干涉条纹必然是水平的，由此可知只有选项B正确.1.由于薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射的两束光叠加而形成的，所以观察时眼睛与光源应在膜的同一侧.2.在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹应出现在厚度相同的地方，因

8、此又叫等厚干涉，每一条纹都是水平的.3.用单色光照射得到明暗相间的条纹，用白光照射得到彩色条纹.例2　(多选)如图1甲所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到如图乙所示条纹中的P和Q情况，这说明(　　)图1A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向上凸起C.N的上表面A处