7 第7节 光的颜色 色散第8节 激 光
光的颜色 色散
3.紫光由折射率为n的棱镜进入空气，则下 列说法中正确的是( B ) A.频率为原来的n倍，波长为原来的1/n
B.波长为原来的n倍，波速为原来的n倍 C.频率为原来的n倍，波长为原来的n倍 D.频率为原来的1/n，波长为原来的n倍
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．
1.现象：水平明暗相间条纹 2、产生： 薄膜的两表面反射光叠加而产生。 2d=nλ时，亮条纹 3、规律： 2d=（n+1/2）λ，暗条纹 4、产生薄膜干涉的条件： 薄膜厚度不均匀
二、薄膜干涉中的色散
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． 2.如果薄膜厚度均匀变化，用单色光照射 条 纹间距相等 用白光照射 在同一厚度某一波长的光反射后增强， 另一波长的光反射后减弱，所以出现彩色条纹 3、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥 皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．
1.（03全国）一束单色光从空气射入玻璃 中，则其 C A．频率不变，波长变长 B 频率变大， 彼长不变 C 频率不变，波长变短 D 频率变小，波 长不变
2.（04全国春季）对于单色光，玻璃的折 射率比水大，则此光在玻璃中传播时 （ C ） A、其速度比在水中的大，其波长比在水中 的长 B、其速度比在水中的大，其波长比在水中 的短 C、其速度比在水中的小，其波长比在水中 的短 D、其速度比在水中的小，其波长比在水中 的长
(c)
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
7.下图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是 否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙 所示，则 ( ) BD A.产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的 B.产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上
光的色散定律
光的色散定律光的色散定律是光学中的一条基本原理，它揭示了白光是由不同颜色的光组成的现象。
这个定律最早由牛顿在17世纪发现，并成为现代光学的重要基石。
在解释光的色散定律之前，我们需要先了解一些基本概念。
光是一种电磁波，它的传播方向与电场和磁场的方向相互垂直。
光波的频率是描述光波振荡快慢的物理量，而波长则是光波在一个周期内传播的距离。
不同频率的光波具有不同的颜色，例如，波长较长的光波呈现出红色，而波长较短的光波呈现出蓝色。
光的色散定律指出，当白光通过一个棱镜时，它会分解成不同颜色的光谱。
这种现象被称为色散。
白光是由许多不同颜色的光混合而成，因此当它通过棱镜时，不同颜色的光以不同的角度折射，从而分离成不同的光谱。
通过棱镜，我们可以看到一个彩色的光谱，这就是光的色散现象。
光的色散定律的发现具有重要的意义。
首先，它证明了白光是由不同颜色的光组成，从而推翻了当时普遍认为白光是一种纯质的观点。
其次，这个定律为后来的光谱分析和化学分析奠定了基础。
通过分析物质发出的光谱，我们可以了解物质的组成和性质。
最后，光的色散定律也为光学技术的发展提供了重要的理论支持。
在现代光学中，光的色散定律仍然是一个重要的概念。
例如，在制作光学仪器时，我们需要考虑到不同颜色光的折射率差异，以确保仪器的准确性和可靠性。
此外，随着光学技术的不断发展，光的色散现象也被广泛应用于各种领域，如光谱分析、颜色显示、光学通信等。
总之，光的色散定律是光学中的一条基本原理，它揭示了白光是由不同颜色的光组成的现象。
这个定律的发现不仅推翻了当时对白光的错误认识，而且为后来的光谱分析和化学分析奠定了基础。
在现代光学中，光的色散定律仍然是一个重要的概念，并被广泛应用于各种领域。
20-21版：第7-8节 光的颜色 色散 激光(创新设计)
第7节 光的颜色 色散第8节 激光 学习目标核心提炼 1.知道光的色散现象，了解白光是由多种色光组成的。
3个概念——光的色散、光谱、激光 3种色散现象——薄膜干涉中的色散、衍射时的色散、折射时的色散 3个特点——激光的三个特点：相干性、平行度好、亮度高2.理解薄膜干涉中的色散现象，并了解薄膜干涉的应用。
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。
4.了解激光的特点和应用，应用激光观察全息照片。
一、光的颜色、色散阅读教材第67页，体会光的色散现象，知道光谱的概念。
1.不同颜色的光，波长不同。
白光是由多种色光组成的。
2.光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。
3.光从一种介质传播到另一种介质，波长发生变化，频率不变，颜色不变，因此光的颜色由频率决定。
4.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。
思考判断(1)白光是由多种不同颜色的色光组成的。
(√)(2)光的波长决定光的颜色。
(×)(3)光从真空进入介质，频率和颜色不会变化，波长和波速变小。
(√)(4)在真空中传播时，红光波速大于紫光波速。
(×)二、薄膜干涉中的色散阅读教材第68页，知道薄膜干涉的原理及简单应用。
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.薄膜干涉中应注意的问题(1)观察的是从膜前、后两表面反射回来的光(眼睛与光源在膜的同一侧)。
(2)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。
(3)肥皂液薄膜的干涉条纹基本上是水平的。
4.薄膜干涉的应用(1)用干涉法检查平面的平整度。
第七节光的颜色 色散
折射率： 临界角： 在介质中 的光速：
小 大 大
大 小 小
•同一频率的色光在不同介质中传播时,频率不变, 光速改变(v=c/n), 波长也随之改变 (λ=v/f).
1、白光是由不同颜色的光复合而成的,下面说法中正 确的是：( A ) A、 光的颜色由它的频率决定. B、 不同单色光在真空中的波速相同,给定颜色的 光在真空中的波长是一定的. C、 在同一介质中不同单色光的波长不同,由此可 见光的颜色由波长决定. D、单色光由真空进入玻璃传播,其颜色和波长不 变,波速变小.
问题一：光的颜色由什么决定？
用不同颜色的光做双缝干涉实验，条 纹的间距不同 光的颜色不同，波长（频率）不同
光的颜色是由光的频率决定的。
问题二：如何将白光中各种色光分 解开来。
光的色散：含有多种颜色的光被分解为 单色光的现象叫光的色散。
方式1：双缝干涉
方式2：薄膜干涉 方式3：棱镜色散
白光的双缝干涉条纹 ——彩色条纹
白光的薄膜干涉条纹 ——彩色条纹
水面上的油膜呈彩色
方式3：棱镜色散
发生色散现象的原因：
1）现象表明：同样入射角的各种 色光经棱镜折射后，偏折的角度 不同
2）棱镜材料对各种色光的折射 率不同
3）各种单色光在介质中的光速 不同
由棱镜色散现象可知：
1、光线通过棱镜后向底面方向偏折。 2、各种色光在同一介质中的偏折角、折射率、 光速均不同。
• 人眼视网膜上的两种感光细胞 • 1)视杆细胞：对光敏感，不能区分不 同波长（频率）的光 • 2)视锥细胞：对光敏感度不如视杆细 胞，但能区分不同波长（频率）的光。
2、关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生干涉现 象，下列说法中正确的是 ( A C ) A．干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后 两表面反射，形成的两列光波叠加的结果 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
光的颜色与色散
光的颜色与色散光是一种电磁波，具有多种颜色。
从红、橙、黄、绿、青、蓝到紫，光中的不同颜色对应着不同的波长和频率。
光的颜色与色散现象息息相关，色散是指光在经过透明介质时，由于光的不同波长被介质折射的程度不同而分离成不同颜色的能力。
1. 光的颜色来源光的颜色是由光波长决定的。
光波长越长，光看起来就越红；波长越短，光看起来就越蓝。
光波长在400到700纳米之间的范围内，人眼可以感知到不同的颜色。
2. 光的色散现象当光通过不同介质边界时，会发生折射现象。
折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的过程。
当光由一种介质传播到另一种介质时，不同波长的光在两种介质中的传播速度不同，导致光的偏折角度不同，从而使光发生色散。
3. 色散的类型色散可以分为两种类型：正常色散和反常色散。
- 正常色散是指介质对光的不同波长折射率随波长的增加而减小的现象。
常见的正常色散材料包括玻璃和水。
在正常色散情况下，光的红色波长较长，折射率较小，所以红色光弯曲角度较小，而蓝色波长较短，折射率较大，所以蓝色光弯曲角度较大。
- 反常色散是指介质对光的不同波长折射率随波长的增加而增加的现象。
例如，二氧化硅和钠等物质具有反常色散性质。
4. 彩虹的形成彩虹是一种由雨滴对光的折射、反射和散射产生的自然现象。
当太阳光照射到雨滴上并进入雨滴内部时，发生折射和反射，并且颜色发生了分散，形成了彩虹。
彩虹中的红色在上方，紫色在下方，由此可看出光的色散现象。
5. 色散在实际应用中的作用色散在实际应用中有着广泛的应用，如：- 光谱学：通过观察光的色散现象，可以分析出物质的成分和结构。
- 光学仪器：如光谱仪、分光计等，利用色散原理进行光的分离和测量。
- 光通信：光纤通信中利用不同波长的光进行信号传输，需要光的色散特性进行波长分离和合并。
总结：光的颜色与色散是密不可分的关系。
光的颜色由光的波长决定，而色散现象则是光通过透明介质后，不同波长的光发生折射角度不同，使得光分离成不同颜色的能力。
高中物理 第13章 第7、8节 光的颜色 色散课件 新人教
些位置两列波叠加后相互加强，于是出现________条纹；在 另一些位置，两列波相遇后相互削弱路，程于差是出现________条
纹。
亮
暗
• 2．衍射时的色散
• 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________不同
造成的。
位置
• 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、 __________________________，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__________。 橙、黄、绿、蓝、靛、紫
越小
激光的产生
• 激光是原子受激辐射产生的光，发光的方向、频率、偏振方 向激均光_是_相____同_____________，__两_列的相相同干激光光。相遇可以发生___干__涉_____。 人工产生
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
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能量强弱信息，而全息照
相技术还记录了光波的________信息。
• 2．原理
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 前后两个面________的光是由同一个光波分解而成的，它们 具有相同的_反__射____、恒定的相位差及振动方向。
• (2)薄膜干频涉率的原理：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__________不同，在某
第七节 光的颜色、色散
第七节光的颜色色散【学习目标】1．通过阅读课本P67，能够说出“光的色散”的定义；2．通过课本P67白光光谱及上面的表格，能够总结并说出白光按波长长短、频率高低、波速大小的排列顺序；3．通过课本P68，能够说出由于发生薄膜干涉而引起的光的色散，及产生的条纹的形状特点，进而知道如何利用光的干涉检查平整度；4．通过阅读课本P69—70，能够说出各种色光在玻璃中的折射率，并说出其波速的大小。
【夯实基础】1、水中同一深度排列着四个不同颜色的球，如果从水面上方垂直俯视各球，感觉最浅的是（）A．红球B．黄球C．绿球D．紫球2、如图所示的四幅图表示一束白光通过三棱镜的光路图，其中正确的是（）3、如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是（）A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光4、如图所示，一束白光从右侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是（）A．人从右侧向右看，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．彩色条纹沿水平方向排列D．彩色条纹沿竖直方向排列5、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6、在下列现象中，不属于光的干涉现象的是（）A．雨后马路上油膜呈彩色B．肥皂泡在阳光下呈现出彩色C．阳光通过三棱镜形成彩色光带D．单色光通过双缝时形成明暗相间的条纹7、关于薄膜干涉，下列说法中正确的是（）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．观察肥皂薄膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧8、白光通过三棱镜发生色散时，红光比紫光偏折的轻，这说明（）A．不同颜色的光在真空中的光速不同B．对同一介质，红光的折射率比紫光小C．在同一介质中，红光的光速比紫光小D．每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光9、一束白光通过三棱镜折射后，在光屏上形成了彩色光带，可知（）A．红光的折射率最大B．偏折最大的是紫光C．在玻璃中速度最大的是紫光D．在玻璃中速度最大的是红光10、发出白光的细线光源ab，长度为L0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图所示。
光的颜色、色散、激光
四、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、青、蓝
、紫，这说明：
(1)透明物质对真空中波长λ不同的光的偏折程度不同，折射 率n也不一样，λ越小，n越 大 。
(2)又根据n＝
c v
，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 越小 。
五、激光
A．变疏 C．不变
B．变密 D．消失
解析：干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光线叠 加而成的，当抽去一张纸片后，劈形空气薄膜倾角减小，相邻明 条纹(或暗条纹)必须变疏才能符合所在位置下面对应的薄膜厚 度差跟原先一样，故 A 正确。
答案：A
1．同一干涉条纹对应的空气膜厚度有何特点？ 提示：同一干涉条纹对应的空气膜厚度相等。 2．抽去一张纸片后，空气膜厚度变化减小，原来的某一明 条纹的位置怎样变化？ 提示：向空气膜厚度增大的方向移动。
1．激光的特点和应用
(1)相干性与应用 ①相干性：只有 频率 相同、 相位差 恒定、 偏振方向 一致的光才是相干光，激光是一种人工产生的 相干 光，具有 高度的 相干 性。
②应用：用来传播 信息 。光纤通信就是 激光 和 光导纤维 相结合的产物，电磁波的 频率 越高，它所携带 的 信息量 越大，所以激光可以比无线电波携带更多的信息。
2．薄膜干涉的应用 (1)用干涉法检查平面平整度 如图所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照 射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的。 如果被检测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现， 如图甲所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图乙所 示。(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左向 右的位置顺序上)
2018年高中物理 第十三章 光 第7、8节 光的颜色 色散 激光
K12课件
25
(2)激光的平行度好。从激光器发出的激光具有极好的 平行性，几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光。传 播几千米后，激光斑扩展范围不过几厘米，而探照灯的光 束能扩展到几十米范围。
(3)亮度高。激光可以在很小的空间和很短的时间内集 中很大的能量。
K12课件
26
[试身手]
4．(多选)关于激光，下列说法正确的是
光屏中央均出现亮条纹，各色光复合成白光，所以中央亮条
纹为白色。由Δx＝
l d
λ可知，不同色光的干涉条纹间距Δx随波
长的增大而增大，紫光的波长最短，所以靠近中央亮条纹两
侧最先出现的是紫色条纹。故C正确。
答案：C
K12课件
8
薄膜干涉中的色散
薄膜干涉
[探新知·基础练]
(1)观察薄膜干涉：如图所示，把这层液膜当成一个平面
只要是波就能发生衍射现象，D项错误。 答案：AC
K12课件
27
薄膜干涉的理解与应用
[典例1] (多选)如图甲所示，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，观察到的图象如图乙所示的条
纹中的P和Q的情况，这说明 A．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处向下凹陷
19
[释疑难·对点练]
各种色光特性的比较
各种色光 频率
折射率 经三棱镜折射时的偏向角
波长 介质中的波速
红橙黄绿青蓝紫 小→大 小→大 小→大 长→短 大→小
K12课件
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[试身手]
3．红、绿、黄三条入射光线，分别沿与三棱镜的底面平行的方
向射入三棱镜的一个侧面，从三棱镜的另一个侧面射出，且
13.7 《光的颜色_色散》 课件
标准样板
楔性空气薄层
被检测平面
为什么一般的照相机的镜头成淡紫色？ 增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光 起增透作用。当白光照到(垂直)增透膜上，绿 光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是 零。这时其他波长的光(如红光和紫光)并没有 被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色— —淡紫色。
哪两列光波发生干涉？
5、将波长为λ 的单色光从空气垂直入射到折射率 为n的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜 的厚度最少应为（ Ａ） A，λ /4n； B，λ /2n； C，λ /4； D，λ /2
课堂小结 1、棱镜
2、光的色散
3、白光的干涉
4、薄膜干涉
作业：书P70 1、2、3、4、5
再 会！
4、薄膜干涉的应用（二） ——检查表面的平整程度
折射率越大，偏折角越大
牛顿做光的色散 实验
光的色散录像 3、实验探究：一束白光经过棱镜
什么颜色 的光偏折 得角度最 大？
现象：白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带
上 下 （红光在最____端，紫光在最____端)
分组讨论后回答
4．正确理解光的色散： ①光的颜色由光的频率决定。 大 红光的频率最____，紫光频率最____。 小 ② 同一介质对不同色光的折射率不同，频率高的折射 大 率____。 相同 ③ 不同频率的色光在真空中传播速度______，为C＝ 3×108m／s。 但在其它介质中速度各不相同，在同一种介质中，紫 慢 快 光速度最____，红光速度最_____。
3．光谱：复色光被分解后，各种色光按其波 长（频率）有序排列起来，称为这种复色光的 光谱。 下图是太阳光的光谱。 利用光谱可以知道该光是由哪些波长的光组 成。
二、薄膜干涉 1、阅读书P68的实验，回答： （1）把液面当平面镜观察灯焰的像，应该观察透射 光线，还是反射光线？ （2）不撒食盐，看到什么图样？ （3）撒食盐时，什么图样？
光的色散实验步骤
光的色散实验步骤光的色散是物理学中的一个重要实验，通过研究光在介质中传播时的折射现象，可以了解到光的不同波长在介质中传播速度的差异。
本文将介绍进行光的色散实验的具体步骤。
实验材料：1. 白色光源2. 三棱镜3. 镭射光源（可选）4. 曲尺5. 直尺6. 纸张7. 笔实验步骤：第一步：准备实验材料将实验所需的白色光源、三棱镜、镭射光源（可选）、曲尺、直尺、纸张和笔准备齐全。
第二步：搭建实验装置将三棱镜放在平坦的桌面上，确保其稳定性。
将白色光源放置在一定距离外，使其所发出的光直射到三棱镜的边缘。
第三步：确定入射角度使用直尺和曲尺，测量白光源到三棱镜边缘的距离，并根据三棱镜的几何原理计算出入射光线的角度。
调整白光源的位置，使得入射光线与三棱镜边缘相交，并以适当角度折射进入三棱镜内部。
第四步：观察光的色散现象在三棱镜的对面放置一张白纸，用笔在纸上标出光的折射方向。
观察光在三棱镜内部的传播情况，注意观察光线被分解为不同颜色的现象。
第五步：记录实验结果根据观察，使用笔将不同颜色的光线的路径和角度绘制在纸上。
标注每一条光线对应的颜色，并记录下相应的角度。
第六步：测量光线的折射角度使用直尺和曲尺，测量每一种颜色光线的折射角度。
将测得的数值记录下来，以备后续分析和进一步研究。
第七步：分析实验结果根据测得的光线折射角度，进行数据的整理和分析。
根据不同颜色的光线折射角度的差异，可以推测光在介质中传播速度的差异，从而了解光的色散现象。
第八步：加入镭射光源（可选）如果有镭射光源，可以将其放置在不同角度和位置，并重复以上步骤进行实验。
通过比较白光和镭射光的色散现象，可以深入研究光的性质和色散规律。
总结：通过完成上述实验步骤，可以对光的色散现象进行观察和研究。
实验过程中需要仔细测量和记录光线的路径和角度，并进行数据分析。
通过实验可以深入理解光的波动性质和介质中的传播规律，为后续的光学研究和应用提供基础。
请注意，以上步骤仅为一种常见的光的色散实验的示范，具体实验步骤可能因实验目的、设备和材料的不同而有所变化。
光的色散与光的颜色
光的色散与光的颜色光的色散是指光在经过某些介质时，不同波长的光线被折射角度不同的现象。
这个现象可以通过将光通过三棱镜或光栅进行实验来观察和解释。
1. 色散的原理光的色散原理是基于折射定律和光的波长与折射率之间的关系。
根据斯涅尔定律，入射角和折射角之间满足sinθ₁/ sinθ₂ = v₁/ v₂，其中θ₁和θ₂分别表示入射角和折射角，v₁和v₂表示光在不同介质中的速度。
而根据光的波长与折射率之间的关系n = c/v，其中n表示折射率，c表示光在真空中的速度。
可以得出，波长越短，折射率越大。
2. 光的颜色光的颜色是由其波长决定的。
根据光的波长范围，我们将光分为多个不同的颜色，例如红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色和紫色。
这些颜色组成了可见光谱。
3. 光通过三棱镜的色散实验我们可以用三棱镜来观察光的色散现象。
将一束白光通过三棱镜，光线在经过三棱镜的过程中会被折射，并且不同波长的光线会有不同的折射角度。
最终，我们可以在屏幕上看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫等颜色组成的光谱带，这是因为白光中的不同波长被三棱镜所分离。
4. 光通过光栅的色散实验光栅是一种由许多平行的狭缝或凹槽组成的光学元件，通过光栅的作用，可以将光线按照不同的波长进行分散。
与三棱镜类似，光经过光栅后，会出现由红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫等颜色组成的光谱带。
不同的是，光栅可以更精确地分离不同波长的光，并且能够提供更高的分辨率。
5. 应用与意义研究光的色散和光的颜色对于科学研究和工程应用具有重要的意义。
在光谱分析中，可以通过观察和测量光的色散现象，来分析物质的成分和性质。
在光学仪器中，色散衍射元件的使用可以实现光的分光和分色功能，广泛应用于激光器、摄像机、望远镜等领域。
总结：光的色散是光经过介质后，不同波长的光线被折射角度不同的现象。
通过实验可以观察到光的色散，例如通过三棱镜和光栅，可见到光的颜色分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫等光谱带。
研究光的色散和光的颜色对于科学研究和工程应用具有重要意义。
高中物理第十三章7光的颜色色散8激光课件新人教版选修3_
[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.能说明薄膜干涉条纹的特点,能解释薄膜干涉的成因. 3.理解折射时的色散,知道不同色光的折射率不同. 4.了解激光的特点和应用,了解全息照相的原理.
课前预习 感悟新知
教材探究
知识点一 光的颜色与色散
(2)全息照片的拍摄利用了光的 干涉 原理,这就要求参考光和物光有 很高的 相干性 . 激光 符合这个要求.
思考判断
1.白光通过玻璃棱镜发生色散时,偏折角越大的色光,说明介质对其折射 率越大.( √ ) 2.不同颜色的光波长不同,光的颜色由波长决定.( × ) 3.同一种介质里,波长越长的光波,波速越快.( √ ) 4.激光是相干光,可以像无线电波一样被调制,传递信息.( √ ) 5.白光光谱按照波长由小到大的顺序是红橙黄绿青蓝紫.( × ) 6.全息照相利用了激光的衍射原理.( × )
A. B. C. D.λ
842
解析:当薄膜的最小厚度为红外线在薄膜中波长的 1 时,从两表面反 4
射的光其光程差恰好为 1 λ.则两反射光叠加时,相互抵消,这样就减 2
小了反射光的强度.故选 B.
[针对训练2] 下列四幅图中,有1幅与其余3幅反映的光学原理不同,这 幅图是( D )
解析:增透膜是利用光的干涉原理;用标准平面检查光学平面的平整 程度是利用光的薄膜干涉现象;C选项为双缝干涉;D选项为单缝衍射, 故D正确.
[问题导学] 用单色光做双缝干涉实验时,光屏上出现明暗相间的条纹,而用不同的 色光,条纹间距不同,这说明什么?用白光做双缝干涉实验时光屏上出现 了彩色条纹,这又说明什么?
答案:在双缝干涉实验中,各种颜色的光的条纹间距不同,如红光条纹间距 比黄光大,蓝光条纹间距比黄光小.由公式Δx= l λ可知,不同颜色的光的
7、光的颜色 色散
1、光学上横截面为三角形的三棱柱透明体叫做三棱 镜，有正三棱镜、等腰直角三棱镜等。 ⑴三棱镜是利用光的折射控制光路的光学元件。隔 着三棱镜能看到物体的虚像。虚像的位置比物体的 实际位置向顶角方向偏移，但是没有必要去追究是 放大还是缩小的像。 ⑵光从棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出， 出射光线将向底面（第三个侧面）偏折，偏向角的 大小与棱镜的折射率，棱镜的顶角和入射角有关。 棱镜对光线的偏折规律：光线向底面偏折，虚像向 顶角偏移（注意：顶角、底面是相对于入射光线和 折射光线的位置而言的）
2、光的色散：白光通过三棱镜折射后被分解为由 红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫组成的彩色光谱，这 就是光的色散。
⑴光的色散现象表明：白光是由上述七种单色光组 成的复色光；玻璃（包括其他各种透明物质）对不 同单色光的折射率不同，即同一种介质对红光折射 率最小，对紫光折射率最大（平常所说的介质折射 率是对波长为5893埃的黄光而言）；不同单色光在 同一介质中传播的速度不同。
⑵复色光通过平行透明板（玻璃砖），也能发生色 散现象 3、折射率与波速、波长，频率与光的颜色之间的关 系。 ⑴折射率与波长、波速之间的关系：当光从真空进 入介质时，频率不变，波速减小，因而波长也减小( 满足v＝λf )，在同一介质中，频率大的光波速小、 波长短。 ⑵光的颜色由光的频率决定，从红光到紫光，光的 频率依次增加，在同一介质中，波长依次变短。
用手紧压两块玻璃板看 到彩色条纹，阳光下的 肥皂泡和水面飘浮油膜 出现彩色等都是薄膜干 涉．
薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形 状；精密光学透镜上的增透膜．
燃起一盏酒精灯，在酒精灯火焰里洒上一些氯化钠， 使火焰发出黄光。把酒精灯放在金属丝圈上的肥皂液 薄膜前，仔细观察，就可在薄膜上看到火焰的反射像， 像上出现了什么
高中物理第十三章光78光的颜色色散激光课件新人教版选修3_
其实只要空气中有水滴，而阳光正在观察者的背后以低角 度照射，便可能产生可以观察到的彩虹现象．彩虹最常在下午， 雨后刚转天晴时出现．这时空气内尘埃少而充满小水滴，天空 的一边因为仍有雨云而较暗．而观察者头上或背后已没有云的 遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较容易被看到．虹的出现与当 时天气变化相联系，一般我们从虹出现在天空中的位置可以推 测将出现晴天或雨天．东方出现虹时，本地是不太可能下雨的， 而西方出现虹时，本地下雨的可能性却很大．
即 Δl＝2taλnθ.当抽去一张纸片时 θ 减小，Δl 增大，即条纹变 疏．
【答案】 条纹变疏
【点拨】 干涉现象中路程差为波长整数倍时出现亮条纹， 对于劈尖干涉两玻璃间的空气层很薄，出现亮条纹对应的路程
差应为 λ，暗条纹对应的路程差应为2λ. 干涉条纹是由空气层上下两表面的反射光叠加而产生的．
1960 年 5 月 15 日，在休斯公司的一个研究室里，年轻的美 国物理学家梅曼正在进行一项重要的实验．他的实验装置里有 一根人造红宝石棒，突然，一束深红色的亮光从装置中射出—— 从此一项伟大的发明诞生了，它比太阳表面还要亮 4 倍！这就 是激光．
在日常生活中，我们可以随时感受到激光的存在．如在超 级市场里，你会看到用激光在商品的条形码上扫描，结算账目(如 图所示)，你能再举几个生活中应用激光的例子吗？
提示：如：用 CD 或 VCD 播放影片，电视或网络信息的传 输光缆，激光测距等．
考点一
光的颜色 色散
1．光的颜色 光的颜色由光的频率决定，由 λ＝cf可知不同颜色的光波长 不同． 【实例精讲】 双缝干涉实验中，各种颜色的光的条纹间 距不一样，说明不同颜色的光波长不同．
2．白光的组成 白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成． 【实例精讲】 白光干涉、衍射时，条纹是彩色的，说明 白光是复色光．
光的颜色 色散 课件
课堂互动讲练
折射中的色散现象
例1 (2011年高考大纲全国卷)雨后太阳光入射到 水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的， 图13－7－5中的圆代表水滴过球心的截面，入射 光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条 不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( ) A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光 C．红光、蓝光、黄光和紫光 D．红光、黄光、蓝光和紫光
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2.如图13－7－4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
图13－7－4
解析：选BC.一束白光射到薄膜上，经前后两 个面反射回来的光相遇，产生干涉现象，从左 侧向右看可看到彩色条纹．又由于薄膜同一水 平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列 的．
大的光折射率越大．再应用 n＝vc＝λλ0等知识， 就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传 播速度、波长、入射光线与折射光线偏折程度 等问题．
即时应用(即时突破，小试牛刀) 1．白光通过三棱镜发生色散，这说明( ) A．不同颜色的光在真空中的光速不同 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．每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜
图13－7－3
(2)被测平面凹下或凸起的形象判断法 即使理解了上面的原理，许多同学在判断时也 时常犯错误，下面给出一种形象的判断方法— —矮人行走法，即把干涉条纹看成“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，始终保持脚踏被检板，头顶样板， 在行走过程中： ①若某处有一凹下，条纹向薄膜尖端弯曲． ②若某处有一凸起，条纹向薄膜底部弯曲．
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第十三章 光
2．由于介质中的光速 v＝nc，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．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．
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第十三章 光
单色光特性比较
各种色光
红橙黄绿蓝靛紫
频率
小→大
波长
长→短
折射率
小→大
介质中的波速
大→小
双缝干涉的条纹间距
大→小
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第十三章 光
(2017·高考北京卷)如图所示，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( )
A．红光 C．绿光
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第十三章 光
特点
性质
应用
高亮度
它可以在很小的范围和很 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
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第十三章 光
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 的能量强弱信息，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__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．
第十三章 光
第7节 光的颜色 色散 第8节 激 光
第十三章 光
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．
第十三章 光
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．
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第十三章 光
【通关练习】 1．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法 正确的是( ) A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用 光的偏振现象 B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C．在光导纤维束内传送的图象是利用光的色散现象 D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
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第十三章 光
解析：选 D.检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象， 故 A 错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生 折射而形成色散现象，故 B 错误；光导纤维束内传送图象是 利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故 C 错误； 增透膜是利用光的干涉现象，故 D 正确．
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薄膜干涉及其应用 1．薄膜干涉的形成：入射光经薄膜上表面反射后得第一束光， 折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光， 这两束光在薄膜的同侧，由同一入射振动分出，是相干光， 属分振幅干涉． 2．薄膜干涉的成因 (1)由薄膜的前、后表面的反射光叠加而形成明、暗相间的条 纹．
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第十三章 光
B．黄光 D．紫光
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第十三章 光
解析：选 D.由题图可知，光束 a 的折射角小，根据 n＝ssiinn ri知， 光束 a 的折射率大于光束 b 的折射率，频率越大，折射率越 大，且已知光束 b 是蓝光，选项中频率大于蓝光频率的只有 紫光，故光束 a 可能是紫光，D 项正确．
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第十三章 光
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第十三章 光
4．增透膜 (1)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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第十三章 光
(2)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．
由于激光频率单一、相干性好，故可用来光纤通信， 故 A 正确；激光亮度高，能量大，激光加工、激光手术和激 光武器都利用了激光的这个特点．故 B、D 正确；激光方向 性好、平行度高，可以会聚到很小的一点，激光写、读利用 了激光的这个特点．故 C 错误． [答案] C
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第十三章 光
(1)白光照射图样是彩色的
如图所示，竖直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、
下面厚，由于不同颜色的光的波长不同，从前、后两个表面
反射的光，在不同的位置被加强，换句话说，不同颜色的光
对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此看起来是彩色
的．
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第十三章 光
(2)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处，薄膜的厚度 相同，从前、后两表面反射的光的路程差均相同，如果此时 两反射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此， 明暗相间的干涉条纹应为水平方向的． (3)观察薄膜干涉，应从光源这一侧观察．
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第十三章 光
(2)激光的平行度好．从激光器发出的激光具有极好的平行性， 几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光．传播几千米后， 激光斑扩展范围不过几厘米，而探照灯的光束能扩展到几十 米范围． (3)亮度高．激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大 的能量．
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第十三章 光
以下说法不正确的是( ) A．光纤通信利用了激光相干性好的特点 B．激光武器利用了激光亮度高的特点 C．激光写、读利用了激光亮度高的特点 D．激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的 特点
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第十三章 光
(5)激光用于光纤通信是利用了它亮度高的特点．( × ) (6)激光可用做“光刀”来切开皮肤，是利用了激光的相干性 好． ( × ) (7)全息照相技术只能记录光波的强弱信息．( × )
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第十三章 光
对光的色散的理解 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．
第十三章 光
2．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 可以看到明暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是 ()
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第十三章 光
A．干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上、下两表面反 射形成的两列光波叠加的结果，条纹间距都相等 B．干涉条纹中的暗纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的 结果 C．将薄片增厚，条纹变疏 D．观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧
查被检体 N 的上表面的平直情况，观察到的现象如图乙所示，
条纹中的 P 和 Q 的情况说明( )
A．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 处向下凹陷
D．N 的上表面 B 处向下凹陷
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第十三章 光
[思路点拨] (1)若某处有一凹下，条纹向薄膜尖端弯曲． (2)若某处有一凸起，条纹向薄膜底部弯曲． [解析] A 处条纹向左弯曲，说明 A 处空气膜的厚度增大， 与它右边的相同，使 A 处的条纹弯向左边，故知 A 处下凹．同 理可知 B 处有凸起． [答案] BC
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第十三章 光
解析：选 A.由于空气膜厚度是均匀变化的，故条纹间距是相 等的，A 对；波谷与波谷叠加是亮条纹，故 B 错；薄片增厚， 条纹变密，C 错；观察薄膜干涉条纹，应在入射光一侧，D 错．
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第十三章 光
激光的特点及其应用 1．激光的产生：激光是原子受激辐射产生的光，发光的方向、 频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉．激 光是人工产生的相干光． 2．激光的特点 (1)激光是人工产生的相干光，其单色性好，相干性好．激光 的频率单一，相干性非常好，颜色特别纯．用激光做衍射、 干涉实验，效果很好．
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第十三章 光
4．色散的分类 (1)薄膜干涉中的色散：竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用， 下面厚，上面薄，因此在膜上不同的位置，来自前后两个面 的反射光的_路__程__差___不同，在某些位置，这两列波叠加后相 互_加__强___，出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互_削__弱___， 出现暗条纹． (2)衍射时的色散：用白光做衍射实验，得到的条纹是_彩__色___ 的．这是因为白光中包含了各种颜色的光，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．
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第十三章 光
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明条纹或同一暗条纹应出现在膜 的厚度相同的地方，因此又叫等厚干涉．由于光波波长极短， 因此做薄膜干涉所用的介质膜应足够薄，才能观察到干涉条 纹．
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命题视角 2 薄膜干涉现象
第十三章 光
(多选)如图甲所示，用单色光照射透明标准板 M 来检
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二、激光
第十三章 光
1．激光的特点及其应用
特点
性质
应用
激光具有频率__相__同__、相位差恒
定、偏振方向一致的特点，0 是人 相干性
工产生的相干光，具有高度的相
光纤通信
干性
平行 度好