2022年高中物理 第13章 光 13.7 光的顏色、色散 13.8 激光學(xué)案新人教版選修3-4

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1、2022年高中物理 第13章 光 13.7 光的顏色、色散 13.8 激光學(xué)案新人教版選修3-4 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道白光是由多種色光組成的. 2.能說明薄膜干涉條紋的特點(diǎn)，能解釋薄膜干涉的成因. 3.理解折射中的色散，了解各種色光特性的差別. 4.了解激光的特性和應(yīng)用，用激光觀察全息照片． 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：薄膜干涉、各種色光差別 光的必須掌握的重要內(nèi)容和規(guī)律： 一、光的色散 1、光的顏色 色散： （1）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，由條紋間距?x與光波的波長關(guān)系為________，可推知不同顏色的光，其波長________，光的顏色由光的________決定，當(dāng)光發(fā)生折射時(shí)，光速發(fā)生變化，而

2、顏色不變。 （2）色散現(xiàn)象是指：含有多種顏色的光被分解為________的現(xiàn)象。 （3）光譜：含有多種顏色的光被分解后各種色光按其_______的大小有序排列。紅光與紫光相比， 頻率大， 絕對(duì)折射率大，在同種介質(zhì)中 速度大。 2、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜獲得的干涉現(xiàn)象為例： （1）相干光源是來自前后兩個(gè)表面的______ __，從而發(fā)生干涉現(xiàn)象。 （2）明暗條紋產(chǎn)生的位置特點(diǎn)：來自前后兩個(gè)面的反射光所經(jīng)過的路程差不同，在某些位置，這兩列波疊加后相互加強(qiáng)，出現(xiàn)了________，反之則出現(xiàn)暗條紋。 （3）科學(xué)漫步：利用光的干涉檢查平整度（自主

3、閱讀） 3、衍射時(shí)的色散：白光衍射時(shí)可觀察到 條紋，是因?yàn)榘坠庵邪? 的光，衍射時(shí)不同色光的 不同，于是各種色光就區(qū)分開了，這就是衍射時(shí)的色散。 4、折射時(shí)的色散 （1）一束光線射入棱鏡經(jīng)_______次折射后，出射光將向它的橫截面的________方向偏折。物理學(xué)中把角θ叫偏向角，表示光線的偏折程度。 （2）白光通過棱鏡發(fā)生折射時(shí)，_______光的偏向角最小，________光的偏向角最大，這說明透明物體對(duì)于波長不同的光的折射率不一樣，波長越小，折射率越________。 （3）在同一種物質(zhì)中，不同波長的光波傳播速度________，波長

4、越短，波速越________。 5．光的顏色由____________決定。 6．一束日光穿過棱鏡，白光會(huì)分散成許多不同顏色的光，在屏上出現(xiàn)由__________到_________連續(xù)排列的七色彩光帶，稱為____________。這是由于棱鏡對(duì)各種色光的____________程度不同而引起的。 7．一束單色光從空氣射入玻璃中，則其頻率____________，波長____________，傳播速度____________。（填“變大”、“不變”或“變小”） 8．一束白光經(jīng)過玻璃制成的三棱鏡折射后發(fā)生色散。各種色光中，___________色光的偏折角最大，___________色

5、光偏折角最小。這種現(xiàn)象說明玻璃對(duì)___________色光的折射率最大，對(duì)___________色光的折射率最小。 二、激光 1、激光的產(chǎn)生：激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光。發(fā)光的 、 、 均相同，兩列相同激光相遇可以發(fā)生 。激光是人工產(chǎn)生的 光。在現(xiàn)代科技中用激光器產(chǎn)生激光。激光一種特殊的光，自然界中的發(fā)光體不能發(fā)出激光。1958年，激光問世。 2、激光具有的特點(diǎn)以及應(yīng)用： （1）相干性好：激光能像無線電波那樣被 ，用來傳遞信息。光纖通信就是激光 和 相結(jié)合的產(chǎn)物。 （2）平行度非常好：

6、與普通光相比，傳播相同距離的激光束的擴(kuò)散程度小，光線仍能保持很大的強(qiáng)度，這個(gè)特點(diǎn)可以用來 。 就是應(yīng)用這個(gè)原理制成的。 由于平行度好，激光可匯聚到很小的一點(diǎn)，這一點(diǎn)應(yīng)用在 、 、 上。 （3）激光的亮度非常高：可以在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)集中很大的能量。如果把強(qiáng)大的激光束會(huì)聚起來，可使物體被照部分在千分之一秒的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生幾千萬度的高溫。所以可用激光束來 、 以及在很硬的材料上 。醫(yī)學(xué)上還可以用“激光刀”做手術(shù)。 3．光的特點(diǎn)： (1)激光是一種人工產(chǎn)生的________

7、光，具有高度的________； (2)它的________非常好； (3)亮度高。 4．照相技術(shù)所記錄的只是光波的________信息，而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的________信息。 5.攝全息照片的基本光路：同一束激光被分為兩部分，一部分直接照射到________上(稱為參考光)，另一部分通過________反射后再到達(dá)底片(稱為________)。參考光和________在底片上相遇時(shí)發(fā)生干涉，形成復(fù)雜的干涉條紋。 例1、如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂薄膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈，往火焰上撒些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖樣應(yīng)是圖中的(　　)

8、 例2、關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是(　　) A．只有厚度均勻的薄膜，才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象 B．只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象 C．厚度均勻的薄膜會(huì)形成干涉條紋D．觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時(shí)，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè) 例3、如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶．下面的說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光 B．在真空中a側(cè)光的波長小于b側(cè)光的波長 C．三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率小于對(duì)b側(cè)光的折射率 D．在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速度大于b側(cè)光的傳播速度 例4、下列說法正確的是(　　) A．激光可用于測距 B．激光能量十分集中，只可用于加工金屬材料 C．外科研制的“激光刀”可以有效地減少細(xì)菌的感染 D．激光可用于全息照相，有獨(dú)特的特點(diǎn)