13.7光的颜色 色散和8激光学案-2020-2021学年高二物理人教版选修3-4

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. 【课前学习】 一、光的颜色 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,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 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 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 ,波速v越 (填“快”或“慢”). 【例题与变式】 (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( ) 例1 图1 A.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 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( ) 例2 【规律总结】 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,