2020高中物理选修3-4同步第十三章 7~8 光的颜 散

7 光的颜 散
8 激光
[学科素养与目标要求] 
物理观念:1.知道白光是由多种光组成的,知道光的散及光谱的概念.2.理解折射时的散,知道不同光的折射率不同.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 散
1.光的颜与波长:不同颜的光,波长不同.
2.光的散:含有多种颜的光被分解为单光的现象.
3.光谱:含有多种颜的光被分解后,各种光按其波长的有序排列.
二、散
1.薄膜干涉中的散
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的光,不同光亮条纹的位置不同.
3.折射中的散
一束白光通过棱镜折射后,在屏上的光斑是彩的,是因为透明物质对于波长不同的光的折射率n不一样,λ主机漏洞扫描越小,n,波速v(填).
三、激光
1.激光的特点及应用
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特点
应用
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
光纤通信
汽车取力器
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
激光会聚一点,读取光盘上记录的信息,激光测距等
亮度高:它可以在很小的空间和很短的cnc真空吸盘怎么做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,激发核聚变等
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.( × )
(2)水面上的油膜呈现彩条纹,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的,说明白光衍射后可以改变颜.( × )
(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是光的________(填干涉”“衍射折射)形成的散现象;通过狭缝观察发光日光灯时看到的彩条纹是光的________(填干涉”“衍射折射)形成的散现象.
答案 干涉 衍射
一、薄膜干涉中的散
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,都会看到彩的条纹,这些彩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波叠加,形成干涉条纹.由于白光中的各光波长不同,干涉后的条纹间距不同,薄膜上就会出现彩条纹.
薄膜干涉中的散
(1)薄膜干涉中相干光的获得
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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面反射的两束光叠加的结果
出现亮条纹的位置,两束光的路程差Δr(k=0,1,2,3),出现暗条纹的位置,两束光的路程差Δ网络流量监测rλ(k=0,1,2,3).
(4)薄膜干涉的应用
检查平面平整度的原理
光线经空气薄膜的上、下两面的反射,得到两束相干光,如果被检测平面是光滑的,得到的干涉条纹是等间距的.如果被检测平面某处凹下,则对应条纹提前出现,如果某处凸起,则对应条纹延后出现.
增透膜的原理
在增透膜的前、后表面反射的两列光波形成相干波,当路程差为半波长的奇数倍时,两光波相互削弱,反射光的能量几乎等于零.
例1 用单光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为(  )
答案 B
解析 由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过的路程差,则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度.因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一条水平线上,故同一条干涉条纹必然是水平的,由此可知只有选项B正确.

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标签:薄膜   条纹   干涉
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