山西省阳高县高中物理第十三章光 13.7 光的颜色、色散 13.8 激光作业(无答案)新人教版选修34

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山西省阳高县第一中学高中物理选修3-413-7 13-8 光的

阳高一中高二学案（16）课题：光的颜色、色散激光学习目标：1.知道白光是由多种色光组成的.2.能说明薄膜干涉条纹的特点，能解释薄膜干涉的成因.3.理解折射中的色散，了解各种色光特性的差别.4.了解激光的特性和应用，用激光观察全息照片．学习重点：薄膜干涉、各种色光差别光的必须掌握的重要内容和规律：一、光的色散1、光的颜色色散：（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距∆x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其波长________，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。

（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。

（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。

红光与紫光相比，频率大，绝对折射率大，在同种介质中速度大。

2、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：（1）相干光源是来自前后两个表面的______ __，从而发生干涉现象。

（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。

（3）科学漫步：利用光的干涉检查平整度（自主阅读）3、衍射时的色散：白光衍射时可观察到条纹，是因为白光中包含了的光，衍射时不同色光的不同，于是各种色光就区分开了，这就是衍射时的色散。

4、折射时的色散（1）一束光线射入棱镜经_______次折射后，出射光将向它的横截面的________方向偏折。

物理学中把角θ叫偏向角，表示光线的偏折程度。

（2）白光通过棱镜发生折射时，_______光的偏向角最小，________光的偏向角最大，这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样，波长越小，折射率越________。

（3）在同一种物质中，不同波长的光波传播速度________，波长越短，波速越________。

5．光的颜色由____________决定。

高中物理第13章光第7节光的颜色色散第8节激光课件4高二选修34物理课件

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④增透膜 a．原理：光学镜头表面常常镀一层介质薄膜(氟化镁)，使薄膜的厚度为入射光在薄膜中波长的14，从介质膜前后两个面反射的光的路程差为2λ，所以两列光波相互削弱，使反射光的强度大大降低，透射光的强度得到加强．
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b．对“增透”的理解：如果用宏观的思维方式来理解，两束反射光相互抵消，并没有增加透射光的强度，因此，此过程只是“消反”，却不能“增透”．其实光的干涉将引起整个光场分布的改变，但总的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增强．增透膜正是通过 “消反”来确保“增透”的．
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(2)衍射时的色散：用白光进行衍射实验时，得到的是 9 ___彩__色_(_cǎ_is_è)_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 10 ___位__置__(w_èi_zh_i)不同．
(3)折射时的色散：如图，说明通过棱镜折射后由上到下的色光顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．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 11 ___越__慢_____．
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4．色散的分类 (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 4 ___反__射__(_fǎ_ns_hè的) 光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的 5 ___频__率__(p_ín_lǜ_) 、恒定的相位差及振动方向．
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解析：选 C 激光是原子受激辐射产生的光，是人工产生的一种相干光，与普通光源发出的光不同，C 正确，A、B 错误；用途不同，不同激光的强度大小并不相同，激光不一定比普通光的强度大，D 错误．

高中物理第十三章光13.7光的颜色色散13.8激光检测新人教选修

13.7光的颜色、色散13.8 激光新提高·课时作业基础达标1．一束白光经过双缝后在屏上察看到干预条纹．除中央白色条纹外，双侧还有彩色条纹，是因为()A ．各色光的波长不一样，因此各色光产生的干预条纹间距不一样B ．各色光的速度不一样，造成条纹间距不一样C ．各色光的强度不一样D ．各色光经过双缝抵达屏上同一点的行程差不一样l【分析】由x ＝ d λ 可得，因为各样单色光的波长不一样，条纹间距不一样，进而发生色散现象，则A 项正确．【答案】A2．我国南宋时的程大昌在其所著《演繁露》中表达道：“凡风雨初霁，或露之未唏，其余点缀于草木枝叶之末，日光入之，五色俱足，闪耀不定，是乃日之光品著色于水，而非雨露有所五色也．”这段文字记述的是光的何种现象()A ．反射B ．色散C ．干预D ．折射【分析】题中文言的意思是：风雨刚晴，或露珠未干，水珠点缀于草木枝叶之端，太阳光射到上边，各样颜色都有，这实际上是折射中的色散现象，应选项B 正确， A 、C 、D 错误．【答案】 B3．( 多项选择 ) 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为、b 两束单色光，其流传方向a如下图．设玻璃对 a 、b 的折射率分别为n a 和 n b ，a 、 b 在玻璃中的流传速度分别为v a 和 v b ，则 ()A ． >B ． <b b aaC ．v >v bD ． v <vbaa【分析】从 a 、 b 在玻璃中的偏折程度不一样，能够得出，a 光偏折程度大，则 a 光折射c率大，即 n a >n b ，由 n ＝ v ，可判断 v a <v b .【答案】 AD4．用如下图的实验装置察看光的薄膜干预现象．图( a) 是点燃的酒精灯( 在灯芯上洒些盐 ) ，图 ( b) 是直立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在竖直平面内迟缓旋转，察看到的现象是 ()A．当金属丝圈旋转30°时，干预条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时，干预条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时，干预条纹同方向旋转30°D．干预条纹保持本来状态不变【分析】金属丝圈在所在竖直平面内迟缓旋转时，不影响薄膜上薄下厚的散布，因此干预条纹保持本来状态不变， D 对．【答案】 D5．白光经过三棱镜发生色散，这说明()A．不一样颜色的光在真空中的光速不一样B．对同一介质，红光的折射率比紫光大C．在同一介质中，红光的光速比紫光大D．每种颜色的光经过三棱镜都会分红几种颜色的光【分析】三棱镜的色散说理解光是复色光，同样的介质对不一样频次的光折射率不一样，频次越大折射率越大，在该介质中的速度越小，而全部光在真空中的光速同样，综上所述只有 C 项正确．【答案】 C6．以下应用激光的案例中错误的选项是 ( )A．利用激光进行长距离精准丈量B．利用激光进行通讯C．利用激光进行室内照明D．利用激光加工坚硬资料【分析】激光单向性好，不利于室内照明，而且大功率的激光要靠特意的激光器产生，成本太高，因为激光的能量集中，会对人体产生损害，所以选项 C 所述激光的应用是错误的．【答案】C7．激光拥有相关性好、平行度好、亮度高等特色，在科学技术和平时生活中应用宽泛．下面对于激光的表达正确的选项是()A．激光是纵波B．频次同样的激光在不一样介质中的波长同样C．两束频次不一样的激光能产生干预现象D．利用激光平行度好的特色能够丈量月球到地球的距离【分析】激光是一种电磁波，是横波， A 不正确．频次同样的激光在不一样介质中，速度不一样，由 v＝λ f 可知，不一样介质中波长不一样， B 不正确．干预的条件是频次同样，C不正确．由于激光平行度好，利用激光来回的时间，能够测地月距离，D正确．【答案】D8．如下图，某透明液体深 1 m，一束与水平面成30°角的光芒照向该液体，进入该液体的光芒与水平面的夹角为45°. 试求：(1)该液体的折射率；(2)进入液面的光芒经多长时间能够照究竟面．【分析】 (1) 入射角θ1＝90°－ 30°＝ 60°，折射角θ 2＝90°－45°＝45°，sin θ1sin60°6所以n＝sin θ2＝sin45°＝2(2)光在液体中的速度 v＝cn＝6×108m/s位移 s＝h＝ 2 m，所以t＝s＝3×10－8 s.cos θ2v363－8【答案】(1)2(2) 3×10s能力提高1．以下对于光的现象的说法中正确的选项是()A．用白光做双缝干预实验时，屏上从中央条纹向外，紫光的亮条纹偏离中央的距离最大B．影是因为光沿直线流传碰到阻碍物形成的C．白光经三棱镜折射发生色散，红光倾向角最大D．涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜加强了对淡紫色的透射【分析】双缝干预中，紫光的波长最小，故相邻条纹间距最小，所以紫光明条纹离中央亮纹近来， A 错；依据影的形成原由知 B 对；白光经三棱镜色散后，红光折射率最小，故偏折最小， C 错；依据增透膜的原理知 D 错．【答案】B2．如下图，水盆中盛有必定深度的水，盆底处水平搁置一个平面镜．平行的红光束和蓝光束斜射入水中，经平面镜反射后，从水面射出并分别投射到屏MN上两点，已知水对蓝光折射率大于红光，则有()A．从水面射出的两束光相互平行，红光投射点凑近M端B．从水面射出的两束光相互平行，蓝光投射点凑近M端C．从水面射出的两束光相互不平行，红光投射点凑近M端D．从水面射出的两束光相互不平行，蓝光投射点凑近M端【分析】因为两种色光的折射率不一样，那么在水面处的折射角不一样，如下图，红光折射角大于蓝光折射角，平面镜也是以各自的折射角大小进行入射和反射，所以平面镜上的入射光芒和反射光芒都不平行，再到水面发生折射，依据光路可逆能够剖析出从水面射出的两束光却相互平行，作出光路图能够知 B 正确．【答案】B3．(多项选择 ) 如下图，一束光a从空气射向一玻璃三棱镜，出来后分为两束光，这表示()A．b、c两束光是不一样颜色的光B．b光在玻璃中的流传速率小于 c 光在玻璃中的流传速率C．玻璃对 b 光的折射率比玻璃对 c 光的折射率小D．b、c两种光在真空中的流传速率必定相等【分析】从 b、 c 两束光相对入射光芒的偏折方向可知n c>n b，所以两种光的频次不一样，c颜色也不一样，由n＝v知 v c<v b；全部光在真空中流传速率都同样．【答案】ACD4．( 多项选择 ) 如右图所示是激光笔的笔尖的表示图．对于其发出的光拥有的特色，以下说法正确的选项是 ( )A ．和声波对比较而言更简单发生衍射B ．和声波对比较而言声波更简单发生衍射C ．和手电筒发出的光对比较亮度要强D ．和手电筒对比较而言手电筒发出的光明度更强一些【分析】激光的亮度大，可是波长和声波对比较而言要小得多，所以不简单发生衍射．【答案】BC5．用氦氖激光器进行双缝干预实验，已知使用的双缝间距＝ 0.1 mm ，双缝到屏的距离dl ＝ 6.0 m ，测得屏上条纹间距为x ＝3.8 ×10－ 2λ 是多少？m ，则激光器发出的红光的波长4假定将整个装置放入折射率为3的水中，这时屏上的条纹间距是多少？ld x 0.1 ×10 －3×3.8 ×10 －2【分析】由双缝干预条纹间距公式x ＝ d λ ，知 λ ＝ l ＝6.0m ≈6.3 ×10 －7 m ．由折射定律知n ＝c＝λ，再由x ＝ lλ，得x ′＝λ ′· x ＝ x ＝v λ ′dλn2.85 ×10 －2 m.【答案】－72.85 ×10 －26.3 ×10 m m。

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光的颜色、色散激光学习目标：1.知道白光是由多种色光组成的.2.能说明薄膜干涉条纹的特点，能解释薄膜干涉的成因.3.理解折射中的色散，了解各种色光特性的差别.4.了解激光的特性和应用，用激光观察全息照片．学习重点：薄膜干涉、各种色光差别光的必须掌握的重要内容和规律：一、光的色散1、光的颜色色散：（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距∆x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其波长________，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。

（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。

（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。

红光与紫光相比，频率大，绝对折射率大，在同种介质中速度大。

2、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：（1）相干光源是来自前后两个表面的______ __，从而发生干涉现象。

4、折射时的色散（1）一束光线射入棱镜经_______次折射后，出射光将向它的横截面的________方向偏折。

物理学中把角θ叫偏向角，表示光线的偏折程度。

（3）在同一种物质中，不同波长的光波传播速度________，波长越短，波速越________。

5．光的颜色由____________决定。

6．一束日光穿过棱镜，白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上出现由__________到_________连续排列的七色彩光带，称为____________。

高中物理 13.713.8 光的颜色色散激光课件新人教版选修34

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典例精析二、折射(zhéshè)时的色例2 如图4所示散，一束白光从顶角为θ的棱镜的
一个侧面AB以较大的入射角θ1入射，经过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带(ɡuānɡ dài)，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带(ɡuānɡ dài)先后全图部4 消失，则( ) A.红光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失，红光最后消失 C.紫光最先消失，黄光最后消失 D.红光最先消失，黄光最后消第失十九页，共34页。
2.折射时的色散如图2是白光通过棱镜(léngjìng)折射后，由上到下的色光顺序为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这说明：
图2
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三、衍射(yǎnshè)和折射时的色散
(1)同一种物质对于波长λ不同的光的折射率n
不，λ一越样小(，yī频yàng)
率f ，n 越大.
越大
(2)又根据(gēnjù)cn＝可知：在同一种物质中，不同波长的光波
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典例精析三、激光(jīguāng)的特性和应用
解析激光是人工(réngōng)产生的相干光，它能像无线电波一样进行调制，用来传递信息，如光纤通信. 答案 ACD
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课堂(kètáng)要点小结
光的颜色
色散 (sèsàn) 激光
不同颜色(yánsè)的光，波长(频率)不同
A.a的上表面和b的下表面
B.a的上表面和b的上表面
C.a的下表面和b的上表面
D.a的下表面和b的下表面第十七页，共34页。
典例精析一、薄膜干涉(gānshè)中的色散
解析本题考查薄膜干涉问题.关键是找到使光线发生干涉的薄膜，本题中a是样本，b是被检查的对象，而形成干涉的两束反射(fǎnshè)光是a、b间的空气薄层反射(fǎnshè)的. 答案 C

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阳高一中高二配餐（16）1．如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的上表面D．a的下表面和b的下表面2.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°D．干涉条纹保持原来状态不变3．一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )4．在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的( )A．亮度高 B．平行性好 C．相干性 D．波动性好5．下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是( )A．雨后的彩虹 B．水面上的油膜在阳光照射下呈彩色C．透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色 D．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮6．如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是( )A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹B．人从左侧向右看，可以看到彩色条纹C．彩色条纹水平排列D．彩色条纹竖直排列7.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是( ) A．干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D ．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧8．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线在薄膜中的波长，用λ0表示此红外线在真空中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( )A.14λ0B.14λC.12λD.12λ0 9一个半径较大的透明玻璃球体，截去其下面的一部分，然后将这一部分放到标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图所示，在反射光中看到的是( )A ．平行的明暗相间的直干涉条纹B ．环形的明暗相间的干涉条纹C ．只能看到同颜色的平行反射光D ．一片黑暗10．对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是( )A ．在相同介质中，绿光的折射率最大B ．红光的频率最高C ．在相同介质中，蓝光的波长最短D ．同一双缝干涉实验装置，红光所产生的条纹间距最小11．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a 、b .已知a 光的频率小于b 光的频率．下面的几个图中哪个光路图可能是正确的( )12．如图所示，一束白光从顶角为θ的棱镜的一个侧面AB 以较大的入射角i 入射，经过三棱镜后，在屏P 上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则( )A ．红光最先消失，紫光最后消失B ．紫光最先消失，红光最后消失C ．紫光最先消失，黄光最后消失D ．红光最先消失，黄光最后消失13．如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A 从棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生色散，射出的可见光分布在a 点和b 点之间，则( )A ．从a 点射出的是红光，从b 点射出的是紫光B ．从a 点射出的是紫光，从b 点射出的是红光C．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光D．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光14．让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音或图象，这是利用激光的( )A．平行度好，可以会聚到很小的一点上 B．相干性好，可以很容易形成干涉图样C．亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量 D．波长长，很容易发生明显的衍射现象15．将激光束的宽度聚焦到纳米级(10－9m)范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病等彻底根除，这是应用了激光的( )A．平行性好的特性 B．单色性好的特性 C．亮度高的特性 D．粒子性好的特性。

高中物理 13.7光的颜色色散课件新人教版选修3-4

一束白光经过棱镜后会发生色散
白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带，红光在上端，紫光在最下端，不同色光通过棱镜的后的偏折角度不同石因为棱镜材料对不同色光的折射率不同．
白光通过三棱镜.swf
• 由n=c/v知；在同一物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短（频率越大），波速越慢。
二、薄膜干涉中的色散
让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．
薄膜干涉.swf
不同单色光的薄膜干涉条纹可见，波长λ越长，干涉条纹越宽
1、在薄膜干涉中，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明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．
注：薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右，只相当于一张纸片的厚度
镀层薄膜
在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。当薄膜的厚度适当时，在薄膜的两个表面上反射路程度恰好等于半个波长，因而互相抵，这就大大减小光的反射损失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫增透膜。
1、增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？
薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1/4。
2、是否对所有颜色的光都有增透的作用？
因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的透射，即薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不能被有效透射，故反射较强，这样的镜头呈淡紫色。
三、折射时的色散
常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜．棱镜可以改变光的传播方向，还可以使光发生色散．
两列波,这两列波频率相同,所以可以产生干涉;
D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。

高中物理第十三章光第7节光的颜色色散第8节激光新人教版选修3-4

• (2)平行度非常好
• 与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散线仍能保持很大的强度，保持它的高能量，利以精确测距。现在利用激光测量地月距离精确。
• (3)激光的亮度非常高
• 它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部一秒的时间内产生几千万度的高温。
2．光的色散的定义含有多种颜色的光被分散为_单__色__光____的现象叫光的色散。 3．光谱的定义含有多种颜色的光被分解后，各色光按其__波__长_____的有序
色散
• 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
的光是由同一个光波分解而成的，它们具有相同的____频__率___ 及振动方向。
• D．红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光和绿光
• 解题指导：根据光的折射和全反射临界角分析判断。
• 解析：各种色光均以相同的入射角射向某种介质时，不同色光的折射率不同，则折射角就不同。介质对它大，在AB界面上折射时的折射角越小，而在AC界面上角越大，当入射角减小时，折射光在AC面上的入射角射角减为零时，所有光线到AC面上时入射角均为θ＝上表可知：紫、蓝、绿、黄四色光均在AC面发生全反最先消失，故选项A正确。
遇，发生干涉，形成复杂的干涉条纹。这要求参考光和物光必相__干_______性。 • 3．观察方向 • 观察全息照片时要用____激__光___照射照片，从另一侧面观察。
• 『判一判』
• (1)光的颜色是由光的波长决定×的。( )
• (2)色散现象表明，白光是复色√ 光。( ) • (3)单色光通过棱镜后也能发生色×散。( )
• 3．折射时的色散 • 白光通过棱镜折射后，由上到下的色光顺序为：红、____橙__、_

高中物理第13章光 7 光的颜色、色散 8 激光课件4高二选修34物理课件

2．检查平面平整度被检查平面与标准样板之间形成了一个楔形的空气薄膜，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．被检查平面若是平的，干涉条纹是平行直线；若被检查表面不平，干涉条纹将发生弯曲．
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【例题 1】劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图(a)所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图(b)所示，干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图(a)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )
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基础梳理规律方法
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基础梳理
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一、光的颜色 1．光的颜色光的频率决定光的颜色；不同颜色的光波长不同，λ＝cf. 2．光谱光谱是各色光按其波长的有序排列，按波长从大到小的排列顺序：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．
【答案】 A
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【例题 3】 (2013·天津)(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OO′为直径 MN 的垂线．足够大的光屏 PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于 MN.由 A、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O 点，入射光线与 OO′夹角 θ 较小时，光屏 NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大 θ 角，当 θ＝α 时，光屏 NQ 区域 A 光的光斑消失，继续增大 θ 角，当 θ＝β 时，光屏 NQ 区域 B 光的光斑消失，则( )

高中物理必修3-4 13.7、8光的颜色、色散+激光课件

应用：测距、测速、信息存储和阅读
手提激光测距仪
手持式雷达测速仪
3．亮度高：所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自然光源亮度最高的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的1万倍。应用：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。
氧化熔化激光切割
激发核聚变
二、全息照相
A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的 B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点 C．医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
增透膜
3.高反射膜
薄膜厚度
d 2
2
高反射膜
薄膜干涉的应用——牛顿环
干涉图样：中央疏边沿密的同心圆环
解释：干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的
衍射时的色散
折射时的色散
棱镜
常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜。棱镜可以改变光的传播方向，还可以使光发生色散。
B．若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的 C．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时间距小 D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
3．如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的（ C ）
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的上表面 D．a的下表面和b的下表面
单色光
被检平面

2021_2022学年高中物理第13章7光的颜色色散8激光学案新人教版选修3_4

7 光的颜色色散 8 激光[学习目标] 1.知道光的色散现象，知道白光是由多种色光组成的.2.理解薄膜干预中的色散现象，并了解薄膜干预的应用．(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．一、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)薄膜干预中的色散①薄膜干预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，它们具有一样的频率，恒定的相位差．②薄膜干预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、蓝、靛、紫，这说明白光是由七色光组成的．二、激光1．激光的特点及应用性质应用相干性：激光具有频率一样、相位差恒定、偏振方向一光纤通信致的特点，具有高度的相干性平行度：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激光测距，读取光盘上记录的信息等亮度高：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〞、激发核反响等(1)与普通照相技术的比拟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：全息照片的拍摄利用了光的干预原理．1．思考判断(正确的打“√〞，错误的打“×〞)(1)色散现象说明白光是复色光．(√)(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．(×)(4)激光可以进展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．(×)2．竖直的肥皂膜在单色光的照射下，外表会形成明暗相间的条纹，以下说法中正确的选项是( )A．干预条纹根本上是竖直的B．干预条纹根本上是水平的C．干预条纹的产生是由于光在肥皂膜前后外表上反射的两列波叠加的结果D．干预条纹是彩色的E．假设改用白光照射那么干预条纹是彩色的BCE [薄膜干预条纹的产生是薄膜的前外表与后外表反射来的光叠加所产生的，同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度一样的地方，同一水平高度处，膜的厚度一样，所以条纹根本是水平的，由于光是单色光，故不会发生色散．故正确答案为B、C、E.] 3．关于激光的应用，以下说法中正确的选项是( )A．光纤通信是应用激光相干好的特点对信号进展调制，使其在光导纤维中进展信息传递B．计算机内用“磁头〞可读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点来进展的C．医学中用激光作“光刀〞来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点D．“激光测距雷达〞利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点E．激光打孔是应用了激光相干性好的特点ABC [光纤通信主要利用激光的相干性好的特点，选项A正确；计算机内的“磁头〞可读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好的特点，选项B 正确；医疗中用激光作“光刀〞和工业上用激光打孔都是利用了激光的亮度高的特点，选项C 正确，E 错误；激光测距利用的是激光的平行度好的特点，选项D 错误．]光的颜色和色散1．对光的颜色的理解不同颜色的光，波长不同，频率不同，而同种颜色的光在不同介质中折射率不同，速度和波长均不一样，但频率一样，因此说光的颜色是由频率决定的，而不是由波长决定的．2．棱镜对光线传播方向的改变(1)正确画好光线通过棱镜的光路图，如图甲所示． (2)棱镜成像的画法，如图乙所示．3．各种色光特性的比拟各种色光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率小→大折射率小→大经三棱镜折射时的偏折角小→大波长长→短介质中的波速大→小双缝干预的条纹间距大→小薄膜干预的条纹间距大→小用不同的单色光做双缝干预实验，得到的条纹之间的距离不一样，但都是明暗相间的单色条纹．由Δx ＝ldλ知，红光波长最长，Δx 最大，紫光波长最短，Δx 最小．白光干预时的条纹是彩色的，可见，白光是由多种色光组成的复色光，发生干预时，白光发生了色散现象．【例1】 (单项选择)如下图，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，以下说法正确的选项是( )A ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小B ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大C ．玻璃对红光的折射率比紫光大D ．玻璃中紫光的传播速度比红光大B [玻璃对频率不同的各种色光的折射率不同，在可见光中，对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大．因此在空气和玻璃的第一个界面上，虽然各单色光入射角一样，但各单色光的折射角不同，由n ＝sin θ1sin θ2可知，红光的折射角最大，紫光的折射角最小．在另一个界面上，光由玻璃进入空气，根据光路的可逆性可知，紫光的折射角最大，红光的折射角最小．由n ＝c v可知，可见光中红光在玻璃中的传播速度最大．]同种介质对不同波长单色光的折射率不同，折射率由小到大的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．根据真空中光速一样，即c ＝λf ，可知不同单色光波长由大到小的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．1.如下图，一个小的光源S 发出白光，棱镜分光，假设人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到( )A ．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虚像CDE [由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，红光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低．]薄膜干预现象及应用1．薄膜干预中相干光的光源一列光在膜的前外表和后外表分别反射，如同由前、后外表反射出来的两列完全一样的光，满足相干条件．2．薄膜干预的成因如下图，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、后外表反射的两列光波叠加，假设两列波叠加后互相加强，那么出现亮纹；在另一些地方，叠加互相减弱，那么出现暗纹．故在单色光照射下，就出现了明暗相间的干预条纹；假设在白光照射下，那么出现彩色干预条纹．3．薄膜干预中应注意的三个问题(1)观察的是从膜前、后两外表反射回来的光，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，故在此位置看到的是红色，而另一位置那么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，那么会出现明、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．薄膜干预在技术上的应用(1)用干预法检查平面如下图，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外表反射出两列光波，形成干预条纹．如果被检测平面是光滑的，得到的干预图样必是等间距的．如果某处凹下，那么对应明条纹(或暗条纹)提前出现，如图(a)所示；如果某处凸起来，那么对应条纹延后出现，如图(b)所示(注：“提前〞与“延后〞不是指在时间上，而是指由左向右的顺序位置上)．(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)外表的反射损失，可用薄膜干预相消来减少反射光，如照相机、测距仪、潜望镜上用的光学元件外表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14，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外表反射造成的光能损失，增强了透射光的能量，故称为增透膜．【例2】如图甲所示，用平行单色光照射透明标准样板来检查零件外表的情况，观察到如图乙所示的条纹，这说明被检查平面的条纹弯曲处是________(填“凹〞或“凸〞)的，该方法检查平面测量的精度可达________m.[解析] 因为同一条亮(暗)纹上各处空气厚度一样，由垫片位置和弯曲方向可知，弯曲处的空气层厚度应该比同一条纹上其他位置的空气层厚度小，而现在实际上是一样厚度，可见，该处一定存在凹陷．干预法检查平面准确度很高，可达10－8m.[答案] 凹 10－8被测平面凹下或凸起的形象判断法被测平面凹下或凸起的形象判断法——矮人行走法．即把干预条纹看成“矮人〞的行走轨迹．让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走，始终保持脚踏被测板，头顶样板，在行走过程中：假设遇一凹下，他必向薄膜的尖端去绕，方可按上述要求过去，即条纹某处弯向薄膜尖端，该处为一凹下；假设遇一凸起，他必向薄膜的底部去绕，方可按上述要求过去，即条纹某处弯向薄膜底部，该处为一凸起．2．劈尖干预是一种薄膜干预，其装置如图甲所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃外表之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干预条纹如图乙所示．干预条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现将甲图装置中的纸片抽去一张，那么当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，那么条纹( )A．变疏B．变密C．不变D．消失A [根据形成明条纹的条件可知，相邻明条纹对应的路程差等于入射光的波长．抽去一张纸片，样板的倾角变小，要使相邻明条纹对应的路程差仍等于入射光的波长，那么样板上条纹间的距离将会增大，即干预条纹将变疏．]激光1所谓相干性好，是指容易产生干预现象．普通光源发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足其他的相干条件．所以，现在我们做双缝干预实验时，无需在双缝前放一个单缝，而是用激光直接照射双缝，就能得到既明亮又清晰的干预条纹．利用相干光易于调制的特点，传输信息，所能传递的信息密度极高，一条细细的激光束通过光缆可以同时传送一百亿路和一千万套电视，全国人民同时通话还用不完它的通讯容量，而光纤通信就必须借助激光技术才能开展．2．激光的平行度非常好与普通光相比，传播一样距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，保持它的高能量，利用这一点可以准确测距．现在利用激光测量地月距离的准确度已到达1 m.3．激光的亮度非常高它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量．如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照局部在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温．不能直接照射眼睛，否那么会伤害眼睛．4．激光单色性很好激光的频率范围极窄，颜色几乎是完全一致的．【例3】准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀，可用于进展近视眼的治疗．用这样的激光刀对近视眼进展手术，手术时间短、效果好、无痛苦．关于这个治疗，以下说法中正确的选项是( )A．近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面，使人不能看清物体B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进展手术C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进展修复D．激光治疗近视眼手术是对角膜进展切削E．激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好ABD [激光手术是物理技术用于临床医学的最新成果．人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体相当于一个凸透镜，物体通过凸透镜成像在视网膜上，人就能看清楚物体．当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比拟小，物体成像在视网膜的前面时，人就不能看清物体，这就是近视眼，A对；激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进展手术，B对，E错；激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进展切削，改变角膜的形状，使眼球中的凸透镜的焦距适当变大，物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上，C错、D对．]3．激光全息照片的底片上记录了光的干预条纹，含有被拍摄物体反射的光的所有信息，实现了照片的立体性．假设照相时，被摄物体被挡住一局部，通过调整视线仍可看见被挡局部．照片被切开成两半，从一半上仍可看到物体的全像，照片就像一个观察物体的窗口．激光全息照相利用了激光________的性质．[解析] 全息照相利用激光的频率单一、相干性好的特点，使参考光和物光有很高的相干性，拍摄立体照片．[答案] 相干性好激光的特点及其应用特点作用应用实例相干光可进展调制、传递信息光纤通信、全息照相平行度非常好传播很远距离仍能保持一定强度，可准确测距、测速激光雷达平行度非常好可会聚于很小的一点，记录信息密度高DVD机、CD唱机、计算机的光驱亮度高可在很小空间、短时间内集中很大能量激光切割、焊接、打孔、医疗手术亮度高产生高压引起核聚变人工控制聚变反响课堂小结知识脉络1.光的色散现象，白光是由多种色光组成的．2．棱镜折射时的色散现象，同一种介质对不同色光的折射率不同．3．薄膜干预能产生色散．4．激光的特性和应用，全息照相的原理.。

学年高中物理第十三章光第节光的颜色、色散激光练习含解析新人教版选修

7光的颜色色散8激光(40分钟)1.在以下现象属于光的色散现象的是()A.雨后马路上油膜显彩色B.肥皂泡在阳光下表现出彩色C.阳光经过三棱镜形成彩色光带D.单色光经过双缝时形成明暗相间的条纹答案：ABC2.关于薄膜干涉,以下说法正确的选项是()A.只有厚度均匀的薄膜,才会发生干涉现象B.只有厚度不均匀的楔形薄膜,才会发生干涉现象C.厚度均匀的薄膜,会形成干涉条纹D.观察肥皂液膜的干涉现象时,观察者应和光源在薄膜的同一侧剖析：当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时,只要前后两面反射回来的光波的光程差满足振动加强的条件,就会出现明条纹,满足振动减弱的条件就会出现暗条纹。

要形成明暗相间的条纹,只有在薄膜厚度不均匀时才会出现,但对薄膜的形状没有要求,因此选项A、B错误。

当薄膜厚度均匀时,不会出现干涉条纹,但能发生干涉现象,若是是复色光照射,这时某些颜色的光因干涉而减弱,另一些颜色的光因干涉而加强,减弱的光透过薄膜,加强的光被反射回来,这时会看到薄膜的颜色是振动加强的光的颜色,但没有形成干涉条纹,应选项C错误。

由薄膜干涉中有关光的本源可知,干涉的地域应在入射光一侧,因此选项D正确。

答案：D3.关于激光的应用问题,以下说法正确的选项是()A.光纤通信是应用激光平行度特别好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传达信息B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有有关性的特点来进行的C.医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光明度高的特点D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光明度高的特点剖析：光纤通信主要利用激光的有关性,应选项A错误;计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好,应选项B错误;医疗中的激光“光刀”利用了激光明度高的特点,应选项C正确;激光测距利用激光的平行性好,应选项D错误。

答案：C4.右图是用薄膜干涉法检查平面的平展程度的表示图。

其中AB是透明的标准样板,CD是被检查的平面。

20-21版：13.7-13.8 光的颜色　色散激光（步步高）

7光的颜色色散8激光[学习目标] 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.4.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，就是光谱．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经过棱镜被折射后，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，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．(×)(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？答案由薄膜干涉形成的．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波叠加，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．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，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、后面反射的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 ＝2k ＋12λ(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，如果被检测平面某处凸起，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 (多选)如图1所示，把一个上表面是平面、下表面是凸面的凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方垂直射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹，则( )图1A ．圆环状条纹是光在凸透镜上下两个玻璃表面的反射光的干涉造成的B ．圆环状条纹是平面玻璃和凸透镜之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的C ．如果将凸透镜的凸面曲率半径增大而其他条件保持不变，则圆环状条纹的亮条纹间距变大D ．如果改用波长更长的单色光照射而其他条件保持不变，则圆环状条纹的亮条纹间距变小答案 BC解析当单色光垂直射入凸透镜时，光的传播方向不变，而当光从凸透镜射入空气时一部分光发生反射，另一部分光透射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射，这样的两列反射光是相干光，它们在凸透镜的下表面相遇，当这两列光的光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹，A 错误，B 正确；如果将凸透镜的凸面曲率半径增大而其他条件保持不变，相同位置处的空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹的亮条纹间距变大，C 正确；如果改用波长更长的单色光照射而其他条件保持不变，则观察到的圆环状条纹的亮条纹间距变大，D 错误．例2用单色光照射位于竖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薄膜的同一侧．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．二、衍射和折射时的色散1．拔一根鸡翅膀上的羽毛(鹅、鸭的羽毛也可以)，白天隔羽毛观看太阳，可见七色光芒向外四射，你能解释这种现象吗？答案阳光透过羽毛上密集的羽丝间的小缝隙(光栅)而出现衍射现象，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．2.如图2所示为光线通过三棱镜的光路图，在光线进入棱镜时是远离法线还是靠近法线？光线从棱镜射出时，是远离法线还是靠近法线？用白光做实验，会观察到什么现象？图2答案进入棱镜时，靠近法线．离开棱镜时，远离法线．用白光做实验，会看到屏上出现彩色光带．1．衍射时的色散白光的衍射条纹是彩色的，是因为白光中包含了各种颜色的光，且各种颜色的光的波长不同，致使不同色光的亮条纹的位置不同，于是各种色光就区分开了．2．折射时的色散如图3所示，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：图3(1)射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫通过棱镜的偏向角，如图所示，白光色散时，红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大，说明玻璃对不同色光的折射率是不同的．(2)根据n＝cv可知：在同种介质中折射率大的速度小，各种色光在同种介质中的速度从小到大排序依次为v紫＜v蓝＜…＜v橙＜v红，即红光的速度最大，紫光的速度最小．例3如图4所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是()图4A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率小于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速度大于b侧光的传播速度答案 B解析红光的折射率小于紫光的折射率，经过三棱镜，红光的偏折角小于紫光的偏折角，则a侧是紫色光，b侧是红色光，A错；由题图知a侧光的偏折角大，三棱镜对a侧光的折射率大，a侧光的波长小，B对，C错；三棱镜对a侧光的折射率大，由v＝cn知，在三棱镜中a 侧光的传播速度小于b侧光的传播速度，D错．1．同一介质对不同的色光有不同的折射率，介质对频率大、波长短的光折射率大，按折射率从小到大依次排列为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫．2．在同一介质中，不同色光的传播速度不同，红光的折射率小，传播速度大；紫光的折射率大，传播速度小．三、激光的特点和应用激光作为一种人造光源在科研、通信、工业生产、军事科技等领域都有着广泛应用，如图5为激光干涉仪、激光切割机、激光炮等，激光的应用如此广泛，激光到底具有哪些特性？图5答案相干性强、平行度好、亮度高．例4关于激光的应用问题，下列说法中正确的是()A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点C．医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点答案 C解析由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用了激光的相干性，A错误；计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好，B错误；医疗中用激光做“光刀”来切除肿瘤利用了激光亮度高的特点，C正确；“激光测距雷达”利用的是激光的平行度好的特点，D错误.1．(光的颜色)光的颜色取决于()A．波长B．频率C．传播速度D．折射率答案 B解析光的频率决定光的颜色，光在传播过程中频率不变，即颜色不变．2．(薄膜干涉)(多选)(2019·沈阳市郊联体高二下学期期中)把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图6所示，这时可以看到明暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是()图6A．干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上、下两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧答案AC解析根据薄膜干涉的产生原理，题中所述现象是由空气膜上、下两表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，故A正确，B错误；根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C正确；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同一侧，故D错误．3．(折射中的色散)如图7所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是()图7A．红光B．黄光C．绿光D．紫光答案 D解析由题图可知，这束可见光穿过玻璃砖后，发生了色散，其中a光的侧移距离大于b光的侧移距离，说明玻璃砖对a光的折射率大于玻璃砖对b光的折射率，同种介质对红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的折射率依次增大，由于b光是蓝光，故选项D正确．4．(激光的应用)(多选)激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空．激光火箭利用了激光的()A．单色性好B．平行度好C．高能量D．相干性好答案BC解析由于激光站与火箭相距较远，为了减少能量损失，必须要求激光具有很好的平行度，同时利用激光的高能量特点．。

高中物理第13章光13.7-13.8光的颜色色散激光新人教版选修3

(2)由于介质中的光速v= c ,故在同种介质中折射率大
n
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。
提示:由图可知,红光经过棱镜后偏折程度最小,紫光经过棱镜后偏折程度最大,故玻璃对紫光的折射率最大,对红光的折射率最小。
【归纳总结】 1.折射时的色散: (1)把射出棱镜的光线与入射光线方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。紫光的折射率最大,红光的折射率最小。
提示:(1)×。光的颜色是由光的频率决定的。光由一种介质进入另一种介质时频率不变,但波长发生变化。 (2)√。光谱是按照各种色光的波长有序排列起来的。 (3)×。光纤通信主要利用激光的相干性。
(4)×。计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行性好。 (5)√。医疗中的激光“光刀”利用了激光的高亮度的特点。 (6)×。“激光测距”利用的是激光的平行性。
【典题过关】【典例】(2018·开封高二检测)如图表示一束白光通过三棱镜的光路图,其中正确的是 ( )
【正确解答】选D。光在棱镜的两个侧面上发生折射,每次折射都向底边偏折,并且其对不同单色光的折射率不同,不同单色光在同一侧面的偏折角就不同,故选项D正确。
度的相干性
应用光纤通信
特点
性质
激光的_平__行__度__非常好,
平行度传播很远的距离仍能保

课件4：13.7-13.8 光的颜色色散激光

如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定
的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散
现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。下面的说法中正确
的是(
)
A.a侧是红色光,b侧是紫色光
B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长
C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率
D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率
定、偏振方向一致的特点,是
相干性
人工产生的相干光,具有高度
的相干性
激光的平行度非常好,传播很
平行度
远的距离仍能保持一定的强度
它可以在很小的空间和很短的
高亮度
时间内集中很大的能量
应用
光纤通信
精确的测距;读取光
盘上记录的信息等
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普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相

光的折射率比对 b 光的折射率小,由 n= 得 v= ,故 a 光在玻璃中

的传播速度大于 b 光在玻璃中的传播速度,选项 C 错;由题图可
知,玻璃对 a 光的偏折程度较小,故 a 光波长较长,若通过同一双
缝发生干涉,a 光相邻条纹间距大于 b 光相邻条纹间距,选项 D 错。
答案:A
变式训练1
察到各色光在光屏上陆续消失。下面正确的是(
)
A.紫光最先消失
B.红光最先消失
C.a 光在玻璃中的传播速度小于b 光在玻璃中的传播速度
D.通过同一双缝发生干涉,a 光相邻条纹间距小于b 光相邻条
纹间距

解析:玻璃对紫光的折射率最大,由 sin C= 可知,紫光的临

山西省阳高县高中物理 第十三章 光 13.7 光的颜色、色散 13.8 激光作业(无答案)新人教版选修34

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