7 光的颜色 色散 8 激光
[学科素养与目标要求]
物理观念: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.
科学思维:能说明薄膜干涉条纹的特点,能解释薄膜干涉的成因.
一、光的颜色 色散
1.光的颜色与波长:不同颜色的光,波长不同.
2.光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象.
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.
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路程差不同,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,得到的是彩色条纹,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
一束白光通过棱镜折射后,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越大,波速v越慢(填“快”或“慢”).
三、激光
1.激光的特点及应用
特点
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应用
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相干性强:激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性
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光纤通信
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平行度好:激光的平行度非常好,传播很远的距离后仍能保持一定的强度
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激光会聚一点,读取光盘上记录的信息,激光测距等
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亮度高:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量
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用激光束切割、焊接,医学上可以用激光做“光刀”,激发核聚变等
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2.全息照相
(1)普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相技术还可以记录光波的相位信息.
(2)原理:全息照片的拍摄利用了光的干涉原理.
1.判断下列说法的正误.
(1)光的波长决定光的颜色.( × )
(2)水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果.( × )
(3)白光通过单缝的衍射条纹是彩色的,说明白光衍射后可以改变颜色.( × )
(4)用激光做双缝干涉实验是应用了激光具有高度的相干性的特点.( √ )
2.水面上的油膜在阳光照射下呈彩色是光的________(填“干涉”“衍射”或“折射”)形成的色散现象;通过狭缝观察发光日光灯时看到的彩色条纹是光的________(填“干涉”“衍射”或“折射”)形成的色散现象.
答案 干涉 衍射
一、薄膜干涉中的色散
小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜,都会看到彩色的条纹,这些彩色条纹是如何形成的呢?
答案 由薄膜干涉造成的.白光照射在肥皂泡膜、油膜表面,被薄膜前、后表面反射的两列反射光叠加,形成干涉条纹.由于白光中的各色光波长不同,干涉后的条纹间距不同,薄膜上就会出现彩色条纹.
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、后表面反射的两束光叠加的结果