人教版選修3 4課件高中物理選修1378課件

1、一級達標重點名校中學課件,人教版選修,3-4,課件,高中物理,選修,13.7,8,課件,一級達標重點名校中學課件,第十三,章,光,第七節(jié),光的顏色,色散,第八節(jié),激光,一級達標重點名校中學課件,了解光譜的概念，知道,光的色散的定義,掌握薄膜干涉及薄膜干,涉中的色散現(xiàn)象,知道折射中的色散現(xiàn)象,一級達標重點名校中學課件,一級達標重點名校中學課件,1,課,前,預,習,2,課,內(nèi),探,究,3,素,養(yǎng),提,升,4,課,堂,達,標,5,課,時,作,業(yè),一級達標重點名校中學課件,課,前,預,習,一級達標重點名校中學課件,光的色散,1,光的顏色,光的,_,決定光的顏色；不同顏色的光,_,不同,c,f,2,光的

2、色散的定義,含有多種顏色的光被分散為,_,的現(xiàn)象叫光的色散,3,光譜的定義,含有多種顏色的光被分解后，各色光按其,_,的有序排列就叫光譜,頻率,波長,單色光,波長,一級達標重點名校中學課件,1,薄膜干涉中的色散,1,薄膜干涉中相干光的獲得：光照射到薄,膜上，在薄膜的前后兩個面,_,的光是,由同一個光波分解而成的，它們具有相同,的,_,恒定的相位差及振動方向,2,薄膜干涉的原理：光照在厚度不同的薄,膜上時，在薄膜的不同位置，前后兩個面,的反射光的,_,不同，在某些位置兩,列波疊加后相互加強，于是出現(xiàn),_,條紋,在另一些位置，兩列波相遇后相互削弱,色散,反射,頻率,路程差,亮,暗,一級達標重點名校

3、中學課件,2,衍射時的色散,用白光進行衍射實驗時，得到的是,_,條紋，這是由于白光中包含各種,顏色的光，不同色光亮條紋的,_,不,同造成的,3,折射時的色散,白光通過棱鏡折射后，由上到下的色光順,序為：紅,_,_,在同一種物質(zhì)中，不同波長,的光波的傳播速度不一樣，波長越短，波,彩色,位置,橙、黃、綠、藍,靛、紫,越小,一級達標重點名校中學課件,激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光，發(fā)光的方,向、頻率、偏振方向均,_,兩列相同,激光相遇可以發(fā)生,_,激光是,_,的相干光,激光的產(chǎn)生,相同,干涉,人工產(chǎn)生,一級達標重點名校中學課件,激光的特點及應用,特,點,性質(zhì),應用,相,干,性,激光具有頻率,_,相位差,

4、_,偏振方,向,_,的特點,是人工產(chǎn)生的相干,光，具有高度的相,干性,光纖通信,單一,恒定,相同,平行度,很遠,測距,信息,范圍,時間,能量,切割,光刀,一級達標重點名校中學課件,1,與普通照相技術的比較,普通照相技術所記錄的只是光波的能量強,弱信息，而全息照相技術還記錄了光波的,_,信息,2,原理,全息照相的拍攝利用了光的,_,原理,使,_,和物光在底片上相遇，發(fā)生干,涉，形成復雜的干涉條紋。這要求參考光,和物光必須具有很高的,_,性,3,觀察方向,全息照相,相位,干涉,參考光,相干,激光,一級達標重點名校中學課件,判一判,1,光的顏色是由光的波長決定的,2,色散現(xiàn)象表明，白光是復色光,3,

5、單色光通過棱鏡后也能發(fā)生色散,4,某單色光在不同介質(zhì)中傳播時光的頻率,波長均不同,5,全息照相技術利用激光平行度好的特點,6,激光不能像無線電波那樣用來傳播信息,一級達標重點名校中學課件,選一選,多選,江蘇徐州市,2016,年高二下學期期末,關于激光，下列說法正確的是,A,激光可從自然界中直接獲取,B,用激光讀出光盤上的信息是利用了激,光的平行度好,C,醫(yī)學上用激光做“光刀”來切開皮膚,是利用了激光的平行度好,D,激光雷達測量目標的運動速度是利用,了多普勒效應,BD,一級達標重點名校中學課件,答案,彩虹是因為太陽光照射到空中的圓,形小水滴，經(jīng)小水滴的折射、反射形成色,散而成的,解析,彩虹，又稱

6、天虹，簡稱虹，是氣象,中的一種光學現(xiàn)象。當太陽光照射到空氣,中的水滴，光線被折射及反射，在天空上,想一想,雨后初晴，往往會看到絢麗,的彩虹，你知道彩虹是如何,形成的嗎,一級達標重點名校中學課件,課,內(nèi),探,究,一級達標重點名校中學課件,如圖所示是一白光照射到三棱鏡上后出現(xiàn),的色散現(xiàn)象，請問玻璃對哪種色光的折射,率最大，對哪種色光的折射率最小,探究一,對色散的理解,一級達標重點名校中學課件,1,折射時的色散,1,棱鏡,定義：光學研究中常用棱鏡的橫截面為,三角形，有的棱鏡的橫截面為梯形，通常,都簡稱為棱鏡,光學作用：光通過棱鏡后,向它的橫截面的底邊方向偏,折，如圖中所示的,為光的偏,向角，光的偏向

7、角越大，棱,鏡對光的偏折程度越大。棱,鏡對光的傳播方向的改變遵,一級達標重點名校中學課件,2,光折射時的色散,一束白光通過三棱鏡后擴展成由紅、橙,黃、綠、藍、靛、紫各色光組成的光帶,這種現(xiàn)象稱為折射時的色散。從圖中可以,看出，紅光,波長較長,通過棱鏡后偏折的,程度比其他顏色的光要小，而紫光,波長較,短,偏折的程度比其他顏色的光要大,一級達標重點名校中學課件,2,對光的顏色的理解,不同顏色的光，波長不同，頻率不同，而,同種顏色的光在不同的介質(zhì)中折射率不同,速度和波長均不相同，但頻率相同，因此,說光的顏色是由頻率決定的，而不是由波,長決定的,一級達標重點名校中學課件,3,各種色光特性比較,各種色光

8、,紅、橙、黃、綠,青、藍、紫,頻率,小大,波長,長短,同一介質(zhì)中折射率,小大,同一介質(zhì)中波速,大小,雙縫干涉時所產(chǎn)生,的條紋間距,大小,薄膜干涉時所產(chǎn)生,大小,一級達標重點名校中學課件,河北省雞澤縣一中,2017,年高二,下學期期末,某棱鏡頂角,41.30,一束白,光以較大的入射角從棱鏡的一個側面射入,通過棱鏡折射后從另一個側面射出，在光屏,上形成由紅到紫的彩色光帶，如圖所示，當,入射角,1,逐漸減小到零的過程中，彩色光帶,變化的情況是,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)判斷,A,色,光,紫,藍,綠,黃,橙,紅,折,射,率,1.53,2,1.52,8,1.51,9,1.51,7,1.51,4,1.51,3,一級

9、達標重點名校中學課件,A,紫光最先消失，最后只剩下紅光和橙,光,B,紫光最先消失，最后只剩下黃光、橙,光和紅光,C,紅光最先消失，最后只剩下紫光和藍,光,D,紅光最先消失，最后只剩下紫光、藍,光和綠光,解題指導,根據(jù)光的折射和全反射臨界角,分析判斷,解析,各種色光均以相同的入射角射向某,一級達標重點名校中學課件,對點訓練,1,西北大學附中,2016,年高,二下學期期末,虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分,別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可,用白光照射玻璃球來說明。兩束平行白光,照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面,上會形成,MN,和,PQ,兩條彩色光帶，光路如,圖所示,M,N,P,Q,點的顏色分別為,

10、A,紫、紅、紅、紫,B,紅、紫、紅、紫,C,紅、紫、紫、紅,A,一級達標重點名校中學課件,觀察薄膜干涉現(xiàn)象時，要在有光照的一側,觀察還是在無光照的一側觀察,提示,在有光照的一側，因為薄膜干涉是,前后兩個面的反射光發(fā)生的干涉,探究二,薄膜干涉及其應用,一級達標重點名校中學課件,1,薄膜干涉的成因,如圖所示，豎直放置的肥皂薄膜由于受到,重力的作用使下面厚、上面薄，因此在薄,膜上不同的地方，從膜的前、后表面反射,的兩列光波疊加，若兩列波疊加后互相加,強，則出現(xiàn)亮紋；在另一些地方，疊加后,互相減弱，則出現(xiàn)暗紋。故在單色光照射,下，就出現(xiàn)了明暗相間的干涉條紋；若在,白光照射下，則出現(xiàn)彩色干涉條紋,一級達

11、標重點名校中學課件,2,薄膜干涉的應用,1,等傾法檢查平面平整度,如圖所示，被檢查平面,B,與標準樣板,A,之間,形成了一個楔形的空氣薄膜，用單色光照,射，入射光從空氣膜的上、下表面反射出,兩列光波，形成干涉條紋。被檢查平面若,是平的，空氣膜厚度相同的各點就位于一,條直線上，干涉條紋平行；若被檢查表面,某些地方不平，那里空氣膜產(chǎn)生的干涉條,紋將發(fā)生彎曲,一級達標重點名校中學課件,2,光學鏡頭上的增透膜,光學鏡頭表面常常鍍一層透光的膜稱為增透膜,因增透膜的厚度為入射光在,薄膜中波長的,1,4,從介質(zhì)膜前后兩個面反射的光的路程差為,2,所以兩列光波相互,削弱，使反射光的強度大大降低，透射光的強度得

12、到加強,特別提醒,對,增透,的理解：如果用宏,觀的思維方式來理解，兩束反射光相互抵,消，并沒有增加透射光的強度，因此，此,過程只是,消反,卻不能,增透,其,實光的干涉將引起整個光場分布的改變,但總的能量是守恒的，反射光的能量被削,弱了，透射光的能量就必然得到增強。增,一級達標重點名校中學課件,多選,如圖甲所示，用單色光照,射透明標準板,M,來檢查平面,N,的上表面的平,滑情況，觀察到的圖象如圖乙所示的條紋中,的,P,和,Q,的情況，這說明,A,N,的上表面,A,處向上凸起,B,N,的上表面,B,處向上凸起,C,N,的上表面,A,處向下凹陷,D,N,的上表面,B,處向下凹陷,解題指導,條紋朝高的

13、地方偏，說明該,BC,一級達標重點名校中學課件,解析,利用光的薄膜干涉來檢查平面的平,滑情況，就是由標準樣板平面和被檢查平,面間形成一個楔形的空氣薄層，用單色光,從上面照射，入射光在空氣層的上、下表,面反射形成的兩列相干光束。如果被檢測,的平面是平的，那么空氣層的厚度相同的,各點的干涉條紋在一條直線上。若是被測,平面的某處凹下去了，這時干涉條紋就不,在一條直線上，將與膜厚一些位置的干涉,條紋形成同一級別的條紋。這是因為凹處,的兩束反射光的路程差變大，它只能與膜,厚一些位置的兩反射光的路程差相同而形,一級達標重點名校中學課件,對點訓練,2,浙江省湖州市,2017,2018,學年高二下學期期末,關

14、于甲、乙、丙,丁四個實驗，以下說法正確的是,甲：單色光通過劈尖產(chǎn)生明暗條紋,乙：單色光通過牛頓環(huán)產(chǎn)生明暗條紋,丙：單色光通過雙縫產(chǎn)生明暗條紋,丁：單色光通過單縫產(chǎn)生明暗條紋,A,四個實驗產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋,B,甲、乙兩實驗產(chǎn)生的條紋均為等距條,紋,C,丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該,D,一級達標重點名校中學課件,解析,丁實驗中，單色光通過單縫產(chǎn)生的,明暗條紋為光的衍射條紋，其它三個均為,光的干涉條紋，選項,A,錯誤,D,正確；牛頓,環(huán)產(chǎn)生明暗條紋是不等距的，選項,B,錯誤,丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的,波長越大，頻率越小，選項,C,錯誤；故選,D,一級達標重點名校中學課件,激光作

15、為一種人造光源在科研、通訊、工,業(yè)生產(chǎn)、軍事科技等領域都有著廣泛應用,如激光干涉儀、激光切割機、激光炮等,激光的應用如此廣泛，激光到底具有哪些,特性,探究三,激光及應用,一級達標重點名校中學課件,1,激光的產(chǎn)生,激光是人工產(chǎn)生的相干光,一級達標重點名校中學課件,2,激光具有的特點,1,相干性好,所謂相干性好，是指容易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,普通光源發(fā)出的光,即使是所謂的單色光,頻率是不一樣的，而激光器發(fā)出的激光的,頻率幾乎是單一的，并且滿足其他的相干,條件。所以，現(xiàn)在我們做雙縫干涉實驗時,無需在雙縫前放一個單縫，而是用激光直,接照射雙縫，就能得到既明亮又清晰的干,涉條紋。利用相干光易于調(diào)制的特點傳輸,信

16、息，所能傳遞的信息密度極高，一條細,細的激光束通過光纜可以同時傳送一百億,一級達標重點名校中學課件,2,平行度非常好,與普通光相比，傳播相同距離的激光束的,擴散程度小，光線仍能保持很大的強度,保持它的高能量，利用這一點可以精確測,距?，F(xiàn)在利用激光測量地月距離精確度已,達到,1m,3,激光的亮度非常高,它可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中,很大的能量。如果把強大的激光束會聚起,來，可使物體被照部分在千分之一秒的時,間內(nèi)產(chǎn)生幾千萬度的高溫,一級達標重點名校中學課件,3,全息照相,如圖所示為拍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,到底片上,稱為參考光,另一部分通過被,拍攝物

17、反射后再到達底片,稱為物光,參,考光和物光在底片上相遇時會發(fā)生干涉,形成復雜的干涉條紋。底片上某點的明暗,程度反映了兩束光疊加后到達這點時光波,的強弱。全息照片的拍攝利用了光的干涉,原理，要求參考光和物光有很高的相干性,一級達標重點名校中學課件,關于激光的應用問題，下列說,法中正確的是,A,光纖通信是應用激光平行度非常好的,特點對信號進行調(diào)制，使其在光導纖維中傳,遞信息的,B,計算機內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上記錄,的信息是應用激光有相干性的特點,C,醫(yī)學中用激光作“光刀”來切除腫瘤,是應用了激光亮度高的特點,C,一級達標重點名校中學課件,解析,由激光的特點及應用可知光纖通信,主要利用了激光的相干性

18、,A,錯誤。計算,機內(nèi)的,磁頭,讀出光盤上的信息主要應,用了激光的平行性好,B,錯誤。醫(yī)療中的,激光,光刀,利用了激光的亮度高的特點,C,正確。激光測距利用的是激光的平行度,和方向性好的特點,D,錯誤,一級達標重點名校中學課件,對點訓練,3,多選,關于激光與自然光,下列說法正確的是,A,激光的頻率單一，而自然光是含有各,種色光頻率的光，所以激光的相干性好,B,自然光是由物質(zhì)的原子發(fā)射出來的,而激光是人工產(chǎn)生的，所以激光不是由物,質(zhì)的原子發(fā)射出來的,C,激光和自然光都具有相同的本質(zhì)，它,們都是由原子的躍遷產(chǎn)生的,D,相干性好是激光與普通光的根本區(qū)別,解析,激光的頻率單一，相干性很好，自,ACD,一級達標重點名校中學課件,素,養(yǎng),提,升,一級達標重點名校中學課件,易錯點：混淆了中空三棱鏡與普通三棱,鏡,如圖所示，在水中有一厚度不計,的薄玻璃片做成的中空三棱鏡，里面是空氣,一束光,A,從棱鏡的左邊射入，從三棱鏡的右,邊射出時發(fā)生色散，射出的可見光分布在,a,點和,b,點之間，則,B,A,從,a,點射出的是紅光，從,b,點射出的是,紫光,B,從,a,點射出的是紫光，從,b,點射出的是,紅光,C,從,a,點和,b,點射出的都