13.7光的颜色色散 课件 (1)(45张PPT)

课件45张PPT。7、8.光的颜色　色散　激光一、光的颜色　色散
1．光的颜色和色散
(1)光的颜色：光的 决定光的颜色．频率(2)光的颜色与波长的关系
不同颜色的光， 不同．
(3)光的色散与光谱
①光的色散：含有不同颜色的光被分解为 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 组成的．
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．波长单色光多种单色光波长长短(或频率大小)2．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 的光是由同一个实际的光源分解而成的，它们具有相同的 ，恒定的 ．反射频率相位差(2)薄膜干涉的成因
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 ．
3．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 不同造成的．路程亮条纹暗条纹彩色位置4．折射时的色散
(1)偏向角：光通过棱镜后向它的横截面的 方向偏折，如图所示，其中的θ为光的偏向角，光的偏向角越大，棱镜对光的偏折程度越 ．底边大(2)白光通过棱镜时的色散
①一束白光通过三棱镜后形成如图所示的光谱，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．
黄绿蓝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一样，波长 ，折射率越大．
③在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度 ，波长越短，波速越慢．红光紫光越小不一样二、激光
1．激光的特点及应用单一恒定相同平行度范围时间能量2.全息照相
(1)与普通照相技术的比较：普通照相技术所记录的只是光波的能量强弱信息，而全息照相技术还记录了光波的 信息．
(2)原理：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．
(3)观察全息照片时要用 照射照片，从另一侧面观察．相位干涉参考光相干激光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．对光的色散的进一步理解
(1)色散的实质：光的色散实质上是光的折射现象，是同一介质对不同颜色光的折射率不同而引起的．(2)在同一种介质中各种色光特性的比较
在同一种介质中，不同色光的传播速度不同，但各种色光在真空中的传播速度是相同的，都为c＝3×108 m/s..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 对于折射时的色散问题，关键是清楚同一介质对不同色光的折射率不同，而白光是由各种单色光组成的复色光，明确各种色光的折射率大小，可画出光路图，结合折射定律分析． 1－1：一束复色光由空气射向一块两面平行玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率，下列各图中哪个光路图可能是正确的(　　)解析：　由于a光的频率小于b光的频率，则a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同，而射出玻璃时在空气中仍然相互平行，可判定选项B正确．
答案：　B1．竖放肥皂膜干涉现象
(1)白光照射图样是彩色的：竖直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、下面厚，由于不同颜色的光的波长不同，从前后两个表面反射的光，在不同的位置被加强，换句话说，不同颜色的光对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此看起来是彩色的．(2)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处，薄膜的厚度相同，从前后两表面的反射光的路程差均相同，如果此时两反射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此，明暗相间的干涉条纹应为水平方向．③对“增透”的理解：如果用宏观的思维方式来理解，两束反射光相互抵消，并没有增加透射光的强度，因此，此过程只是“消反”，却不能“增透”．其实光的干涉将引起整个光场分布的改变，但总的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增强．增透膜是通过“消反”来确保“增透”的．
(2)等倾法检查平面平整度． 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，所以干涉条纹应是水平的．
答案：　D 2－1：如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板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(　　)
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的上表面
D．a的下表面和b的下表面解析：　该题主要考查对薄膜干涉的认识和理解．样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄层，用单色光从这个空气薄层上表面照射，入射光从空气薄层的上、下表面反射回去，两列光波形成干涉条纹．空气薄层的上、下表面就是a的下表面和b的上表面，故C正确．
答案：　C 下列说法正确的是(　　)
A．激光可用于测距
B．激光能量十分集中，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，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，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，所以看起来跟真的一样，立体感较强，D正确．
由于激光亮度高，能量大，在切割皮肤等的同时，也能杀灭细菌，所以C正确．
答案：　ACD 3－1：关于激光下列说法中，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的一种特殊的光，它是可见光，A正确，B错误；激光具有方向性好、亮度高、能量强等特点，可以像刀子一样切除肿瘤，C正确；激光是一种电磁波，只要是电磁波就能发生衍射现象，D错误．
答案：　AC【点拨】　因为用手捏住两块玻璃加压，使两块玻璃间的薄膜厚度发生了变化，原来某一位置是红光加强的地方，现在可能是绿光加强的地方，所以随着压力的增大，你会看到条纹会移动．1．在下列现象中，不属于光的干涉现象的有(　　)
A．雨后马路上油膜呈彩色
B．肥皂泡在阳光下呈现出彩色
C．阳光通过三棱镜形成彩色光带
D．单色光通过双缝时形成明暗相间的条纹解析：　雨后马路上的油膜与肥皂泡在阳光下呈现彩色都为薄膜干涉，单色光通过双缝时形成明暗相间的条纹为双缝干涉；阳光通过三棱镜形成彩色光带为折射时的色散现象，故C选项正确．
答案：　C
2．如图所示，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，透射光仍是相干光，故从右侧看，同样可看到彩色条纹，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A、B、C.
答案：　ABC3．关于激光的应用问题，下列说法中正确的是(　　)
A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息
B．计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点来进行的
C．医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光能量高的特点
D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点 解析：　光纤通信主要利用激光的相干性，A错误；计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行性好，选项B错误；医疗中的激光“光刀”利用了激光的能量高的特点，C正确；激光测距利用的是激光的平行性，D错误．
答案：　C4．如图所示中四图表示一束白光通过三棱镜的光路图，其中正确的是(　　)
解析：　该题考查折射中的色散现象．光在棱镜的两个侧面上发生折射，每次折射都向底边偏折，并且玻璃对不同单色光的折射率不同，不同单色光在同一侧面的偏折角就不同，故选D.
答案：　D5.在水底同一深度处并排放置着红、黄、绿、蓝、紫五色球，人在水面正上方竖直俯视，感觉最浅的球是(　　)
A．紫色球 B．红色球
C．黄色球 D．一样深浅
答案：　A6．(2011·大纲全国卷)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(　　)
A．紫光、黄光、蓝光和红光
B．紫光、蓝光、黄光和红光
C．红光、蓝光、黄光和紫光
D．红光、黄光、蓝光和紫光 解析：　由可见光的折射率知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大，由题图知a―→d折射率依次减小，故A、C、D错，B对．
答案：　B ［练规范、练速度、练技能］