1、第一部分 第十三章 光 第七节 光的颜色 色散第八节 激光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学案一 光的颜色 色散学案二 激光光的颜色 色散 一、光的颜色与色散1光的颜色与波长:不同颜色的光,波长_2光的色散: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_的有序排列不同单色光波长二、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_的光是由同一个光波分解而成的,它们具有相同的_、恒定的相位差
2、及振动方向.(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_不同,在某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,于是出现_条纹反射频率路程差亮暗2衍射时的色散:用白光进行衍射实验时,得到的是_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_彩色位置越小一、对色散的理解1折射时的色散(1)我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫通过棱镜的偏向角,如图所示实验
3、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(2)由于介质中的光速 vcn,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 靛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,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 xld 知,红光波长最长,x 最大,紫光波长最短,x 最小白光干涉时的条纹是
4、彩色的,可见,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二、各种色光特性的比较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的介质中折射率不同,速度和波长均不相同,但频率相同,因此说光的颜色是由频率决定的,而不是由波长决定的2各种色光特性的比较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向角小大波长长短介质中的波速大小双缝干涉的条纹间距大小薄膜干涉的条纹间距大小如图所示,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列说法正确的是()Aa 侧是红色光,b
5、 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 侧光的传播速率答案:BC思路点拨:光谱分析 确定频率的高低 确定不同色光 不同色光的特性解析:【题后总结】(1)三棱镜的放法,其实将本题中棱镜绕上底垂直纸面旋转180,就变为我们熟知的光的色散问题了(2)由偏折程度知折射率关系是关键另外,熟记在同一介质中,从红光紫光,折射率、频率变大,波速、波长变小如图所示是一竖直的肥皂液膜的横截面,用单色光照射,薄膜上产生明暗相间的条纹,下列说法正确的是()A观看干涉条纹时应在薄膜的左边B观看干涉条纹时应在薄
6、膜的右边C薄膜上干涉条纹是竖直的D用紫光照射所产生的干涉条纹间距比用红光照射时小思路点拨:光 膜前后表面 反射 频率相同 同侧 叠加 干涉解析:根据薄膜干涉的原理知,选项A正确,选项B错误薄膜干涉中同一亮条纹或暗条纹对应同一薄膜厚度,而薄膜等厚处是水平的,所以条纹是水平的,选项C错误由于相邻两亮条纹或相邻两暗条纹的波程差为,越大,则干涉条纹间距也越大,由于紫光的波长比红光短,所以干涉条纹间距也小,因此选项D正确答案:AD【题后总结】薄膜干涉指一列光经薄膜的前后两个表面反射后,形成两列频率相同的反射光,这两列反射光相叠加产生干涉现象观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的同一侧【训练】1红光和紫光相比(
7、)A在真空中传播时,紫光的速度比较大B在玻璃中传播时,红光的速度比较大C玻璃对红光的折射率较紫光大D在玻璃中传播时,紫光的速度比较大答案:B2(多选)下列属于薄膜干涉现象的是()A雨后美丽的彩虹B阳光照在肥皂膜上的彩色条纹C阳光下水面上的油膜的彩色条纹D阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹解析:雨后美丽的彩虹和阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹,都是光通过折射发生的色散现象,选项A、D错误;阳光照在肥皂膜上的彩色条纹,阳光下水面上油膜的彩色条纹,都是光的薄膜干涉现象,选项B、C正确答案:BC3一束细白光通过玻璃三棱镜折射后,在竖直放置的光屏上形成了如图所示的光谱,其中 a、c 为光谱的边缘色光关于 a、
8、b、c 三种色光,下列说法正确的是()A色光 a 是红光,色光 b 是紫光B若分别让 a、b、c 三色光通过一双缝干涉装置,则 a光形成的干涉条纹的间距最小Ca、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小D让a、b、c三色光以同一入射角,从介质中射入空气,若b光恰能发生全反射,则c光也一定能发生全反射答案:B解析:同一介质对红光折射率最小,对紫光折射率最大,所以 a 是紫光,c 是红光,故选项 A 错误;根据 xld 可知,紫光波长最短,干涉条纹间距最小,故选项 B 正确;根据 ncv可知,折射率大的速率小,所以 vavbnc,根据 sin C1n可知 CbCc,当 b 光恰能发生全反射
9、时,c 光的入射角小于临界角,不会发生全反射,故选项 D 错误4如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的()解析:铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚,在同一水平线上厚度基本一致,如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强,那么这一水平线上同一厚度处光波会加强,所以干涉条纹应是基本水平的答案:D5如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃块的上表面是否平整的装置所用单色光是用普通光源加滤光片产生的,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()Aa的上表面和b的下表面Ba
10、的上表面和b的上表面Ca的下表面和b的上表面Da的下表面和b的下表面解析:样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄膜,用单色光从这个空气薄膜表面照射,入射光从空气薄膜的上、下表面反射回的两列光波形成干涉条纹空气薄膜的上、下表面就是a的下表面和b的上表面,故选项C正确答案:C激光1激光的特点(1)相 干 性:只 有 _ 相 同、相 位 差 恒 定、_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_性(2)平行度:激光的_非常好,所以它在传播很远的距离后仍能保持一定的强度(3)亮度:激光的亮度高,它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的_,满足核聚变的条件频率偏振方向相干平行度能量2全息照相(1
11、)普通照相技术所记录的只是光波的_信息,而全息照相技术还可以记录光波的_信息(2)全息照片的拍摄利用了光的_原理,这就要求参考光和物光具有很高的_符合这个要求强弱相位干涉相干性激光【训练】1(多选)关于激光,下列说法正确的是()A激光是用人工方法激发出的一种特殊的光B自然界中某些天然物体也可以发出激光C激光可以像刀子一样切除肿瘤D由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象解析:激光是用人工方法激发出的一种特殊的光,选项A正确,选项B错误激光具有方向性好、亮度高、强度大等特点,可以像刀子一样切除肿瘤,选项C正确激光是一种波,只要是波就能发生衍射现象,选项D错误答案:AC2在演示双缝干涉的实验时
12、,常用激光做光源,这主要是应用激光的什么特性()A亮度高 B平行性好C单色性好 D波动性好解析:频率相同的两束光相遇才能发生干涉,激光的单色性好,频率单一,通过双缝时能够得到两束相干光,故选项C正确答案:C3(多选)对于激光的认识,下列说法正确的是()A普通光源发出的光都是激光B激光是自然界普遍存在的一种光C激光是一种人工产生的相干光D激光已经深入我们生活的各个方面解析: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,并且满足相干条件,所以激光与普通光源发出的光有着质的区别,选项A错误;激光是原子受激辐射产生的光,要通过人工专门制得,所以并不是在自然界中普遍存在的,选项B错误,选项C正确;在日常的生产、生活中很多方面都用到了激光,选项D正确答案:CD点击进入WORD链接活页作业(十五)点击进入WORD链接周末培优练(六)谢谢观看!