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第十三章光7光颜色色散8激光第1页[学习目标]1.知道白光是由各种色光组成，知道光色散及光谱概念.2.能说明薄膜干涉条纹特点，能解释薄膜干涉成因.3.了解折射时色散，知道不一样色光折射率不一样.4.了解激光特点和应用，了解全息摄影原理.第2页内容索引重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关自主预习预习新知扎实基础第3页自主预习第4页一、光颜色色散1.光颜色与波长：不一样颜色光，波长

.2.光色散：含有各种颜色光被分解为

现象.3.光谱：含有各种颜色光被分解后，各种色光按其

有序排列.二、色散1.薄膜干涉中色散薄膜干涉原理：光照在厚度不一样薄膜上时，在薄膜不一样位置，前、后两个面反射光

不一样，在一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，两列波相遇后相互减弱，于是出现暗条纹.不一样单色光波长旅程差第5页2.衍射中色散用白光进行衍射试验时，得到是

条纹，这是因为白光中包含各种颜色光，不一样色光亮条纹位置不一样.3.折射中色散一束白光经过棱镜折射后，在屏上光斑是彩色，是因为透明物质对于波长不一样光折射率n不一样，λ越小，n越

，波速v越

(填“快”或“慢”).彩色大慢第6页三、激光1.激光特点及应用特点应用相干性强：激光含有频率、相位差、偏振方向特点，是人工产生相干光，含有高度相干性光纤通信平行度好：激光非常好，传输很远距离后仍能保持一定强度激光，读取光盘上统计信息，激光测距等亮度高：它能够在很小和很短内集中很大_____用激光束切割、焊接，医学上能够用激光做“光刀”，激发核聚变等相同恒定一致平行度空间时间能量会聚一点第7页2.全息摄影(1)普通摄影技术所统计只是光波

信息，而全息摄影技术还能够统计光波

信息.(2)原理：全息照片拍摄利用了光

原理.强弱相位干涉第8页1.判断以下说法正误.(1)光波长决定光颜色.(

)(2)水面上油膜展现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加结果.(

)(3)白光经过单缝衍射条纹是彩色，说明白光衍射后能够改变颜色.(

)(4)用激光做双缝干涉试验这是应用了激光含有高度相干性特点.(

)[即学即用]答案×××√第9页2.水面上油膜在阳光照射下呈彩色是光______(填“干涉”“衍射”或“折射”)形成色散现象；经过狭缝观察发光日光灯时看到彩色条纹是光______(填“干涉”“衍射”或“折射”)形成色散现象.答案干涉衍射第10页重点探究第11页一、薄膜干涉中色散[导学探究]答案由薄膜干涉造成.白光照射在肥皂泡膜、油膜表面，被薄膜前、后表面反射两列反射波叠加，形成干涉条纹.因为白光中各色光波长不一样，干涉后条纹间距不一样，薄膜上就会出现彩色条纹.儿童吹出肥皂泡、热菜汤表面油花、马路上积水表面油膜，都会看到彩色条纹，这些彩色条纹是怎样形成呢？答案第12页[知识深化]薄膜干涉中色散1.薄膜干涉中相干光取得光照射到薄膜上，在薄膜前、后两个面反射光是由同一个实际光源分解而成，它们含有相同频率，恒定相位差.2.薄膜干涉原理光照在厚度不一样薄膜上时，前、后两个面反射光旅程差等于对应位置膜厚度2倍，在一些位置，两列波叠加后相互加强，于是出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互减弱，于是出现暗条纹.第13页3.薄膜干涉是经薄膜前后面反射两束光叠加结果出现亮条纹位置，两束光旅程差Δr＝kλ(k＝0,1,2，3…)，出现暗条纹位置，两束光旅程差Δr＝

λ(k＝0,1,2,3…).4.薄膜干涉应用(1)用干涉法检验平面平整度.(2)光学仪器上增透膜.第14页例1用单色光照射位于竖直平面内肥皂液薄膜，所观察到干涉条纹为

解析解析因为在光干涉中亮、暗条纹位置取决于两列光波相遇时经过旅程差，则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜厚度.因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚楔形膜，厚度相等位置在同一条水平线上，故同一条干涉条纹必定是水平，由此可知只有选项B正确.答案√第15页1.因为薄膜干涉是经薄膜前、后表面反射两束光叠加而形成，所以观察时眼睛与光源应在膜同一侧.2.在光薄膜干涉中，前、后表面反射光旅程差由膜厚度决定，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地方，所以又叫等厚干涉，每一条纹都是水平.3.用单色光照射得到明暗相间条纹，用白光照射得到彩色条纹.总结提升第16页例2

(多项选择)如图1甲所表示，用单色光照射透明标准板M来检验平面N上表面平滑情况，观察到如图乙所表示条纹中P和Q情况，这说明

A.N上表面A处向上凸起B.N上表面B处向上凸起C.N上表面A处向下凹陷D.N上表面B处向下凹陷解析空气薄膜厚度从左向右依次增大，又因为同一条亮(暗)条纹上各处空气薄膜厚度相同，所以可知被检验平面发生弯曲P处空气厚度本应该比同一条纹上其它位置空气厚度小，而实际上厚度一样，故A处存在凹陷，同理可知B处存在凸起.√解析答案图1√第17页薄膜干涉应用1.检验平面平整度原理光线经空气薄膜上、下两面反射，得到两束相干光，假如被检测平面是光滑，得到干涉条纹是等间距.假如被检测平面某处凹下，则对应条纹提前出现，假如某处凸起，则对应条纹延后出现.2.增透膜原理在增透膜前、后表面反射两列光波形成相干波，当旅程差为半波长奇数倍时，两光波相互减弱，反射光能量几乎等于零.总结提升第18页二、衍射和折射时色散[导学探究]

1.拔一根鸡翅膀上羽毛(鹅、鸭羽毛也能够)，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羽丝间小缝隙(光栅)而出现衍射现象，衍射时不一样色光亮条纹位置不一样，于是各种色光就区分开了.答案第19页2.如图2所表示为光线经过三棱镜光路图，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？用白光做试验，会观察到什么现象？答案进入棱镜时，靠近法线；离开棱镜时，远离法线.用白光做试验，会看到屏上出现彩色光带.答案图2第20页[知识深化]1.衍射中色散白光衍射条纹是彩色，是因为白光中包含了各种颜色光，且各种颜色光波长不一样，致使不一样色光亮条纹位置不一样，于是各种色光就区分开了.第21页2.折射中色散如图3所表示，白光经过棱镜折射后，由上到下色光次序为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这说明：(1)射出棱镜光线与入射光线方向夹角叫经过棱镜偏向角，如图所表示，白光色散时，红光偏向角最小，紫光偏向角最大，说明玻璃对不一样色光折射率是不一样.(2)依据n＝

可知：在同种介质中折射率大速度小，各种色光在同种介质中速度从小到大排序依次为v紫＜v蓝＜…＜v橙＜v红，即红光速度最大，紫光速度最小.图3第22页例3如图4所表示，从点光源S发出一细束白光以一定角度入射到三棱镜表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏ab间形成一条彩色光带.下面说法中正确是

A.a侧是红色光，b侧是紫色光B.在真空中a侧光波长小于b侧光波长C.三棱镜对a侧光折射率小于对b侧光折射率D.在三棱镜中a侧光传输速度大于b侧光传输速度图4答案√解析第23页解析红光折射率小于紫光折射率，经过三棱镜，红光偏折角小于紫光偏折角，则a侧是紫色光，b侧是红色光，A错；由题图知a侧光偏折角大，三棱镜对a侧光折射率大，a侧光波长小，B对，C错；三棱镜对a侧光折射率大，由v＝

知，在三棱镜中a侧光传输速度小于b侧光传输速度，D错.第24页1.同一介质对不一样色光有不一样折射率，介质对频率大、波长短光折射率大，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，不一样色光传输速度不一样，红光折射率小，传输速度大；紫光折射率大，传输速度小.总结提升第25页三、激光特点和应用[导学探究]激光作为一个人造光源在科研、通信、工业生产、军事科技等领域都有着广泛应用，如激光干涉仪、激光切割机、激光炮等，如图5.激光应用如此广泛，激光到底含有哪些特征？图5答案答案相干性强、平行度好、亮度高.第26页例4关于激光应用问题，以下说法中正确是

A.光纤通信是应用激光平行度非常好特点对信号进行调制，使其在光

导纤维中传递信息B.计算机内“磁头”读出光盘上统计信息是应用激光有相干性特点C.医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高特点D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标距离是应用了激光亮度高

特点解析答案√第27页解析由激光特点及应用可知光纤通信主要利用了激光相干性，A错误；计算机内“磁头”读出光盘上信息主要应用了激光平行度好，B错误；医疗中用激光做“光刀”利用了激光亮度高特点，C正确；激光测距利用是激光平行度好特点，D错误.第28页达标检测第29页1.(薄膜干涉)用如图6所表示试验装置观察光薄膜干涉现象.图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图(b)是竖立附着一层肥皂液薄膜金属线圈.将金属线圈在其所在竖直平面内迟缓旋转，观察到现象是

A.当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°B.当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°C.当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°D.干涉条纹保持不变答案1234解析√图6第30页解析在本试验中肥皂液薄膜之所以产生干涉条纹，是因为在重力作用下肥皂液薄膜竖截面是梯形，前后两面反射光叠加而形成，金属线圈在其所在平面内迟缓旋转并不能影响肥皂液薄膜竖截面，故金属线圈在其所在平面内旋转时干涉条纹保持不变.1234第31页2.(薄膜干涉)(多项选择)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，组成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图7所表示，这时能够看到明暗相间条纹，下面关于条纹说法中正确是

A.干涉条纹产生是因为光在空气劈尖膜上、

下两表面反射形成两列光波叠加结果B.干涉条纹中暗条纹是因为上述两列反射光

波谷与波谷叠加结果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，应在入射光另一侧答案1234√解析图7√第32页解析依据薄膜干涉产生原理，上述现象是由空气膜上、下两表面反射两列光叠加而成，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，所以A项正确，B项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光同一侧，故D项错误；依据条纹位置与空气膜厚度是对应，当上玻璃板平行上移时，同一厚度空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确.1234第33页3.(折射中色散)如图8所表示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光.假如光束b是蓝光，则光束a可能是

A.红光 B.黄光

C.绿光 D.紫光1234解析答案√图8解析

由题图可知，可见光穿过玻璃砖后，发生了色散，其中a光侧移距离大于b光侧移距离，说明玻璃对a光折射率大于玻璃对b光折射率，同种介质对红、橙、黄、绿、青、蓝、紫折射率依次增大，因为b光是蓝光，故只有D选项符合题意.