7 第7节 光的颜色 色散第8节 激 光

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第十三章 光
2．由于介质中的光速 v＝nc，故在同种介质中折射率大的光 速小，各种色光在同种介质中的光速依次为 v 紫＜v 蓝＜…＜ v 橙＜v 红，即红光的速度最大，紫光的速度最小． 3．白光经过三棱镜后，在光屏上呈现七色光带；若从棱镜的 顶角向底边看，由红到紫依次排列，紫光最靠近底边，光的 色散实质上是光的折射现象．
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第十三章 光
单色光特性比较
各种色光
红橙黄绿蓝靛紫
频率
小→大
波长
长→短
折射率
小→大
介质中的波速
大→小
双缝干涉的条纹间距
大→小
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第十三章 光
(2017·高考北京卷)如图所示，一束可见光穿 过平行玻璃砖后，变为 a、b 两束单色光．如果光束 b 是蓝光， 则光束 a 可能是( )
A．红光 C．绿光
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第十三章 光
特点
性质
应用
高亮度
它可以在很小的范围和很 短的时间内集中很大的 __能__量__
用激光束切割、焊接； 医学上可以用激光做 “光刀”；激发核反应 等
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第十三章 光
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__相__位__信 息． (2)原理：全息照片的拍摄利用了光的_干__涉___原理，使参考光 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__相__干__性． (3)观察全息照片时要用_激__光___照射照片，从另一侧面观察．
第十三章 光
第7节 光的颜色 色散 第8节 激 光
第十三章 光
1.知道白光是由多种色光组成的． 2.能说明薄膜干涉 条纹的特点，能解释薄膜干涉的成因． 3．理解折射中的色散，了解各种色光特性的差别． 4.了解 激光的特性和应用，用激光观察全息照片．
第十三章 光
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，就是光谱．
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第十三章 光
【通关练习】 1．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法 正确的是( ) A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用 光的偏振现象 B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C．在光导纤维束内传送的图象是利用光的色散现象 D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
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第十三章 光
解析：选 D.检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象， 故 A 错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生 折射而形成色散现象，故 B 错误；光导纤维束内传送图象是 利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故 C 错误； 增透膜是利用光的干涉现象，故 D 正确．
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薄膜干涉及其应用 1．薄膜干涉的形成：入射光经薄膜上表面反射后得第一束光， 折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光， 这两束光在薄膜的同侧，由同一入射振动分出，是相干光， 属分振幅干涉． 2．薄膜干涉的成因 (1)由薄膜的前、后表面的反射光叠加而形成明、暗相间的条 纹．
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第十三章 光
B．黄光 D．紫光
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第十三章 光
解析：选 D.由题图可知，光束 a 的折射角小，根据 n＝ssiinn ri知， 光束 a 的折射率大于光束 b 的折射率，频率越大，折射率越 大，且已知光束 b 是蓝光，选项中频率大于蓝光频率的只有 紫光，故光束 a 可能是紫光，D 项正确．
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第十三章 光
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第十三章 光
4．增透膜 (1)原理：光学镜头表面常常镀一层介质薄膜(氟化镁)，使薄 膜的厚度为入射光在薄膜中波长的14，从介质膜前后两个面反 射的光的路程差为2λ，所以两列光波相互削弱，使反射光的强 度大大降低，透射光的强度得到加强．
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第十三章 光
(2)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．增透膜正是通过“消 反”来确保“增透”的．
由于激光频率单一、相干性好，故可用来光纤通信， 故 A 正确；激光亮度高，能量大，激光加工、激光手术和激 光武器都利用了激光的这个特点．故 B、D 正确；激光方向 性好、平行度高，可以会聚到很小的一点，激光写、读利用 了激光的这个特点．故 C 错误． [答案] C
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第十三章 光
(1)白光照射图样是彩色的
如图所示，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．
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第十三章 光
(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、后两表面反射的光的路程差均相同，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的． (3)观察薄膜干涉，应从光源这一侧观察．
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第十三章 光
(2)激光的平行度好．从激光器发出的激光具有极好的平行性， 几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光．传播几千米后， 激光斑扩展范围不过几厘米，而探照灯的光束能扩展到几十 米范围． (3)亮度高．激光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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第十三章 光
以下说法不正确的是( ) A．光纤通信利用了激光相干性好的特点 B．激光武器利用了激光亮度高的特点 C．激光写、读利用了激光亮度高的特点 D．激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的 特点
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第十三章 光
(5)激光用于光纤通信是利用了它亮度高的特点．( × ) (6)激光可用做“光刀”来切开皮肤，是利用了激光的相干性 好． ( × ) (7)全息照相技术只能记录光波的强弱信息．( × )
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第十三章 光
对光的色散的理解 1．把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫通过棱镜的偏 向角，如图所示．实验表明，白光色散时，红光的偏向角最 小，紫光的偏向角最大．这说明玻璃对不同色光的折射率是 不同的．紫光的折射率最大，红光的折射率最小．
第十三章 光
2．把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫 起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时 可以看到明暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是 ()
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第十三章 光
A．干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上、下两表面反 射形成的两列光波叠加的结果，条纹间距都相等 B．干涉条纹中的暗纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的 结果 C．将薄片增厚，条纹变疏 D．观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧
查被检体 N 的上表面的平直情况，观察到的现象如图乙所示，
条纹中的 P 和 Q 的情况说明( )
A．N 的上表面 A 处向上凸起
B．N 的上表面 B 处向上凸起
C．N 的上表面 A 处向下凹陷
D．N 的上表面 B 处向下凹陷
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第十三章 光
[思路点拨] (1)若某处有一凹下，条纹向薄膜尖端弯曲． (2)若某处有一凸起，条纹向薄膜底部弯曲． [解析] A 处条纹向左弯曲，说明 A 处空气膜的厚度增大， 与它右边的相同，使 A 处的条纹弯向左边，故知 A 处下凹．同 理可知 B 处有凸起． [答案] BC
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第十三章 光
解析：选 A.由于空气膜厚度是均匀变化的，故条纹间距是相 等的，A 对；波谷与波谷叠加是亮条纹，故 B 错；薄片增厚， 条纹变密，C 错；观察薄膜干涉条纹，应在入射光一侧，D 错．
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第十三章 光
激光的特点及其应用 1．激光的产生：激光是原子受激辐射产生的光，发光的方向、 频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉．激 光是人工产生的相干光． 2．激光的特点 (1)激光是人工产生的相干光，其单色性好，相干性好．激光 的频率单一，相干性非常好，颜色特别纯．用激光做衍射、 干涉实验，效果很好．
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第十三章 光
4．色散的分类 (1)薄膜干涉中的色散：竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用， 下面厚，上面薄，因此在膜上不同的位置，来自前后两个面 的反射光的_路__程__差___不同，在某些位置，这两列波叠加后相 互_加__强___，出现亮条纹；在另一些位置，叠加后相互_削__弱___， 出现暗条纹． (2)衍射时的色散：用白光做衍射实验，得到的条纹是_彩__色___ 的．这是因为白光中包含了各种颜色的光，衍射时不同色光 的亮条纹的_位__置___不同，于是各种色光就区分开了．
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第十三章 光
在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度 决定，所以薄膜干涉中同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜 的厚度相同的地方，因此又叫等厚干涉．由于光波波长极短， 因此做薄膜干涉所用的介质膜应足够薄，才能观察到干涉条 纹．
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命题视角 2 薄膜干涉现象
第十三章 光
(多选)如图甲所示，用单色光照射透明标准板 M 来检
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二、激光
第十三章 光
1．激光的特点及其应用
特点
性质
应用
激光具有频率__相__同__、相位差恒
定、偏振方向一致的特点，0 是人 相干性
工产生的相干光，具有高度的相
光纤通信
干性
平行 度好