物理：13-7光的颜色-色散-13-8激光-课件人教版选修3-4

1、8激 光,7光的颜色 色散,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.,光的颜色由_决定，而光的频率由光源决定，与介质无关 (1)含有不同颜色的光被分解为_的现象 (2)光的色散现象说明白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种_组成的 (3)光的色散实质：由于各种色光在同一种介质中传播_不同或者说同一种介质对不同色光的_不同引起的 光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其_ _的顺序排列,光的色散,一、光的颜色色散 光的颜色与频率和波长关系,频率,单色光,单色光,速率

2、,折射率,波长长短(或,频率大小),光照射到薄膜上，在薄膜的前后两个面_的光是由同 一个实际的光源分解而成的，它们具有相同的_ ，恒 定的_ 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_差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现_；在另一些位置，两列波相遇后被相互削弱，于是出现_ 提醒 由于薄膜干涉是两列反射光叠加而成的，因此观察干涉条纹时，眼睛应和光源在薄膜的同一侧,二、薄膜干涉中的色散 薄膜干涉中相干光的获得,薄膜干涉原理,反射,频率,相位差,路程,亮条纹,暗条纹,用白光做双缝干涉实验时中央亮纹是_，中央白色条纹两侧是_的,偏向角：光通过棱镜后向它的横截面的_方

3、向偏折，如图137、81所示中的为光的偏向角，光的偏向角越大，表示棱镜对光的偏折程度越_,三、双缝干涉中的色散,四、折射时的色散,图137、81,白色,彩色,底边,大,(1)一束白光通过三棱镜后形成如图137、82的光谱，由上到下的色光顺序为：红、橙、_、_、_、靛、紫说明白光是由这七种色光组成的复色光,图137、82,(2)结论：白光色散时，_的偏向角最小， _偏向角最大这说明同种物质对波长不同的光的折射率不同，波长 _，折射率越大 (3)不同色光在同种介质中有以下关系：f越大，越小，n越_，v越小，越_；f越小，越_，n越小，v越_，越_ ,白光通过棱镜时的色散,黄,绿,红光,紫光,越小,

4、大,大,大,大,小,蓝,大,五、激光 激光的特点及应用,单一,恒定,相同,平行度,范围,能量,时间,(1)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)全息照相的拍摄利用了光的_原理，使_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_性 观察全息照片时要用_照射照片，从另一侧观察,全息照相,强弱,相位,参考光,干涉,相干,激光束,一列光在膜的前表面和后表面分别反射，如同由前、后表面发射出来的两列完全相同的光，满足相干条件 (1)由薄膜的前、后表面的反射光叠加而成明、暗相间条纹 (2)如果膜的厚度为h，折射率为n，前、后表

5、面的反射光的路程差为2h.若满足2h为膜中波长的整数倍时，该处出现亮纹；满足2h为膜中半波长的奇数倍时，该处出现暗纹,一、薄膜干涉的成因和特点 薄膜干涉中相干光的光源,薄膜干涉的成因及其分布规律,条纹间距、形状与膜中厚度相同的点构成的形状有关，如果膜的厚度均匀变化，明暗条纹间距是相等的 若换用白光，将得到彩色条纹 棱镜对光的传播方向的改变遵循光的折射定律由于光线在棱镜中传播时要经过两次折射，所以光路图较为复杂，学习中要注意掌握以下方面： (1)正确画好光线通过棱镜的光路图，如图137、83所示,二、棱镜及光在棱镜中的色散 棱镜对光线传播方向的改变,(2)棱镜成像的画法，如图137、84所示 (

6、3)偏折角的确定及影响它的大小的因素 光线照射到棱镜，经两个侧面折射后，出射光线向棱镜的底边偏折在保持入射角i和棱镜顶角A不变的条件下，棱镜材料的折射率越大，偏折角越大,图137、83,图137、84,光的颜色由光源的频率决定，与介质无关，与波长无 关，波速由介质和光的频率共同决定 白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成，七 种色光的特性差异可以用下表表示出来.,做一做(教材P69) 点拨玻璃片上会出现干涉条纹，这是因为发生了薄膜干涉用手指捏住两块玻璃加压，条纹会移动，这是因为同一位置处膜的厚度发生了变化，薄膜上、下表面分别反射的两列光波的路程差随之发生了改变，加强区与减弱区发生移动，会

7、观察到干涉条纹移动,教材资料分析,科学漫步(教材P69) 点拨同一条纹的亮线对应路程差相同，对应空气膜厚度相同，从右图看出条纹向左弯曲，说明被检查的平面在此处凹下,如图137、85所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂薄膜的铁丝圈，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样应是图中的 (),【典例1】,薄膜干涉现象分析,图137、85,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，所以干涉条纹应是水平的 答案D 借题发挥在光的薄膜干涉中，前、后表

8、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，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,如图137、86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,【变式1】,图137、86,解析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，故正确答案为BC. 答案BC,棱镜对光的色散

9、,【典例2】,图137、87,A屏上c处是紫光 B屏上d处是红光 C屏上b处是紫光 D屏上a处是红光 解析可见光中红光波长最长，折射率最小，折射程度最小，所以a为红光，而紫光折射率最大，所以d为紫光 答案D,如图137、88所示，一束白光从顶角为的棱镜的一个侧面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,【变式2】,图137、88,答案B,下列说法正确的是 () A激光可用于测距 B激光

10、能量十分集中，只可用于加工金属材料 C外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染 D激光可用于全息照相，有独特的特点 解析激光平行度好，即使在传播了很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特点可用于激光测距，选项A正确激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、激光美容、激光武器等，选项B错误激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息，所以看,【典例3】,激光的应用,起来跟真的一样，立体感较强，选项D正确由于激光亮度高、能量大，在切割皮肤的同时，也能杀灭细菌，所以选项C正确 答案ACD,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什么特性 () A亮

11、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，故本题的正确答案是C. 答案C,【变式3】,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观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜 的同一侧,薄膜干涉现象的分析,1,解析当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路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这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现 当薄

12、膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的 如果是复色光照射，某些颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强，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呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹 答案D,如图137、89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 (),棱镜对光的色散,图137、89,2.,Aa侧是红光，b侧是紫光 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