高中物理 第十三章 光 第7、8节 光的颜色 色散 激光学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

第7、8节光的颜色__色散__激光光的颜色色散[探新知·基础练]1．光的颜色与波长的关系不同颜色的光，波长不同。2．光的色散与光谱(1)光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。(2)白光是复色光：白光的干涉条纹是彩色的，可见白光是由多种色光组成的。白色光包含七种色光，色散后形成的光谱按波长由大到小的排列顺序为，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。(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。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．光的颜色取决于折射率。(×)2．光的颜色取决于光的频率。(√)[释疑难·对点练]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，由此可知，光的颜色是由频率决定的，而不是由波长决定的。2．白光的干涉图样若用白光作光源，则干涉条纹是彩色条纹，且中央条纹是白色的。这是因为：(1)从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，从而复合成白色条纹。(2)两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，便形成了彩色干涉条纹。[特别提醒]用白光做干涉实验，从红光到紫光其波长由大到小，它们的干涉条纹间距也是从大到小，屏中央各色光都得到加强，混合成白色，但两侧因条纹间距不同而分开形成彩色，而且同一级条纹内紫外红。[试身手]1．用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是()A．干涉图样的中央亮条纹是彩色的B．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹C．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹D．在靠近中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关解析：选C白光是各种不同色光组成的复色光，光屏中央到两狭缝距离相等，各色光经双缝到达光屏中央的路程差为零，在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＝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。薄膜干涉中的色散[探新知·基础练]薄膜干涉(1)观察薄膜干涉：如图所示，把这层液膜当成一个平面镜，用它观察灯焰的像，可以观察到沿水平方向的明暗相间的条纹。(2)相干光源：液膜前后表面反射的光波。(3)形成明暗相间条纹的原因：与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自薄膜前后两个面的反射光分别用图中实、虚线来代表，所走的路程差不同。路程差是光在介质中波长的整数倍的位置上，叠加后加强，出现了亮条纹；路程差是光在介质中半波长的奇数倍的位置上，叠加后相互削弱，于是出现了暗条纹。(4)薄膜干涉的应用：光学器材镜头上的增透膜，检查精密仪器的表面。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．薄膜干涉是利用薄膜前后两个面的反射光的干涉现象。(√)2．雨后在路上小水潭看到的彩色是由于发生薄膜干涉的缘故。(√)3．利用薄膜干涉原理不能检查平面平整度。(×)[释疑难·对点练]薄膜干涉的应用1．用干涉法检查平面平整度如图甲所示，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。如果被测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现，如图乙中P条纹所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图乙中Q所示，即亮条纹在凹陷处向空气膜较薄处弯曲，在凸起处向空气膜较厚处弯曲。(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左到右的位置顺序上)2．增透膜为了减少光学装置中的反射光的损失，可在元件表面涂一层透明薄膜，一般是氟化镁。如图所示，在增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波，相互叠加，当路程差为半波长的奇数倍时，在两个表面反射的光反向，相互抵消，从而使反射的两列光波产生相消干涉，反射光的能量几乎等于零。一般取最小厚度d满足2d＝(此波长为光在该种介质中的波长)，由于白光中含有多种波长的光，所以增透膜只能使其中一定波长的光相消。因为人对绿光最敏感，一般选择对...