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1、2022年高二物理上學(xué)期 光學(xué) 光的色散學(xué)案 新人教版 【知識(shí)概要】 1._____________________________________________________________現(xiàn)象叫做光的色散。 不同顏色的單色光，_________和__________不同。 2.薄膜干涉： （1）楔形薄膜干涉：薄膜在重力作用下厚度不同，在薄膜不同位置，薄膜前后兩個(gè)面_______________兩列光的路程差不同，發(fā)生干涉。 若=______________，出現(xiàn)____________；若=________________，出現(xiàn)____________。薄膜上出現(xiàn)____

2、___________干涉條紋。 （2）楔形空氣膜：空氣層的___________________的兩列光波發(fā)生干涉。 若=___________，出現(xiàn)____________；若=________________，出現(xiàn)____________。 應(yīng)用：____________________?？諝鈱雍穸认嗤牡胤?，兩列光波的路程差_________，兩列光波疊加時(shí)加強(qiáng)或減弱。所以，如果被測(cè)表面是平整的，干涉條紋是___________________。如果發(fā)生彎曲，表明__________________。如圖：表示被檢測(cè)表面_____________。若向

3、右彎曲，表示 _____________________。 牛頓環(huán)：兩個(gè)玻璃表面之間________薄膜引起的薄膜干涉。 3. （1）同一種透明物質(zhì)對(duì)不同單色光的__________不同，_________越小，折射率__________。即同一種介質(zhì)對(duì)_________折射率最小，對(duì)__________折射率最大。 （2）光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，__________不變，由，得，判斷光在介質(zhì)中的速度、波長(zhǎng)關(guān)系。同一種透明物質(zhì)中，_________越短，_________越慢。 【課堂例題】 【例1】（ ）關(guān)于在豎直放置的肥皂膜上產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，下列

4、說(shuō)法正確的是 A．干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在膜前后表面反射形成的兩列光波的疊加 B．用綠光照射產(chǎn)生的干涉條紋比黃光照射時(shí)產(chǎn)生的條紋窄 C．干涉條紋間的暗線是由于兩反射光波波谷與波谷的疊加 D．干涉條紋間的暗線是由于兩反射光波波峰與波谷的疊加 【例2】（ ）把一個(gè)平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入（如圖），這時(shí)可以看到亮暗相間的條紋．下面關(guān)于條紋的說(shuō)法中正確的是： A．將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈角變大時(shí)，條紋變疏 B．將薄片遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)使劈角變小時(shí)，條紋變疏 C．將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng) D．將上玻璃

5、板平行上移，條紋遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng) 【例3】（ ）把一個(gè)曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另一個(gè)玻璃平面上，讓單色光從上方射入（圖甲），這時(shí)可以看到亮暗相間的同心圓（圖乙）。這個(gè)現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些同心圓叫做牛頓環(huán)，為了使同一級(jí)圓環(huán)的半徑變大（例如從中心數(shù)起的第二道圓環(huán)），則應(yīng)： ① 將凸透鏡的曲率半徑變大?????????????????? ② 將凸透鏡的曲率半徑變小 θ i A B C ③ 改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射??????????????? ④ 改用波長(zhǎng)更短的單色光照射 A. ①③???? B. ①④???? C. ②③???? D. ②④

6、 【例4】（ ）一束白光從頂角為θ的一邊以較大的入射角i射入并通過(guò)三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，如圖所示，在入射角i逐漸減小到零的過(guò)程中，假如屏上的彩色條紋光帶先后全部消失，則： A、紅光最先消失，紫光最后消失；B、紫光最先消失，紅光最后消失； C、紫光最先消失，黃光最后消失；D、紅光最先消失，黃光最后消失。 【例5】( )一束紅光與一束紫光以適當(dāng)?shù)娜肷浣巧湎虬雸A形玻璃磚，其出射光線都是由圓心O點(diǎn)沿OP方向射出，如圖所示，則： A. AO是紅光，它穿過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間短 B. AO是紫光，它穿過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間長(zhǎng) C. BO是紅

7、光，它穿過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間長(zhǎng) D. BO是紫光，它穿過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間短 【例6】一復(fù)色光中只含有 a 、 b 兩種單色光，在真空中a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)． ①在真空中，a光的速度　　　　（選填“大于”、“等于”或“小于”）b光的速度． ②若用此復(fù)色光通過(guò)玻璃半球且經(jīng)球心O射向空氣時(shí)，下列四個(gè)光路圖中可能符合實(shí)際情況的是 ． ③用該復(fù)色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的干涉圖樣． 則實(shí)線表示 （選填“a”或“b”）光的干涉條紋． 【例7】一束光線以45°的入射角從空氣投射到三棱鏡的一個(gè)側(cè)面上，在棱鏡中發(fā)生折射，方向如圖所示，并恰

8、在另一側(cè)面上發(fā)生全反射，由以上條件，計(jì)算：三棱鏡頂角θ的大?。? 【鞏固訓(xùn)練】 （ ）1. 將鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜．液膜豎直放置時(shí)，由于重力作用，上面薄，下面厚，且時(shí)間越長(zhǎng)，下面越厚．在酒精燈的火焰上撤上一些食鹽，用酒精燈的黃光照射豎直放置的液膜，液膜反射的光使我們看到燈焰的像，可觀察到像上有亮暗相間的條紋，如圖所示．則下列的說(shuō)法中正確的是： A．像上有亮暗相間的條紋，這是光的波動(dòng)性的表現(xiàn) B．像上有亮暗相間的條紋，說(shuō)明光反射后出現(xiàn)了偏振現(xiàn)象 C．像上亮暗相間的條紋是肥皂膜前后兩表面反射的光疊加而形成的 D．用同一塊豎直放置的液膜

9、觀察燈焰的像時(shí)，在一個(gè)不太長(zhǎng)的時(shí)間段里，應(yīng)該會(huì)看到像上亮暗相間的條紋間隔逐漸變密 （ ）2. 如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說(shuō)法正確的是： A．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的 B．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的 C．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓? D．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓? （　　　　　?。?.圖示是干

10、涉檢查一塊厚玻璃板上表面是否平整的裝置，所用的單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)面反射的光線疊加而形的： A. a的上表面和b的下表面 B. a的上表面和b的上表面 C. a的下表面和b的下表面 D. a的下表面和b的下表面 （ ）4.一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對(duì)a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為υa和υb，則( ) A． na＞nb B．na＜nb C．υa＞υb D．υ a＜υb

11、 (　　　　　　　)5.在許多光學(xué)鏡頭上涂有增透膜，下列說(shuō)法正確的是: A．增透膜的厚度是入射光在空氣中波長(zhǎng)的1/4 B．增透膜的厚度是入射光在薄膜介質(zhì)中波長(zhǎng)的1/4 C．從增透膜兩表面反射的光相互加強(qiáng)，增加了透射光的強(qiáng)度 D．從增透膜兩表面反射的光互相消弱，減小了反射光的強(qiáng)度 （　　　　　?。?.如圖所示，截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個(gè)直角邊AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于AB邊的光屏，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶，可能是： A B C 紫 紅 d d A．紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色

12、光帶較寬 B．紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬 C．紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬 D．紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬 7.欲使在真空中波長(zhǎng)為0.55mm的黃綠光射到折射率n=1.38的薄膜介質(zhì)后能增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，則該增透膜的厚度應(yīng)是______×10-2mm(取三位有效數(shù)字) 8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“測(cè)量金屬細(xì)絲的直徑”的實(shí)驗(yàn)：把一根待測(cè)金屬細(xì)絲夾在兩塊平板玻璃之間，使空氣層形成劈尖（如圖所示）． 如用單色光垂直照射，就得到等厚干涉條紋．某次測(cè)量結(jié)果為：?jiǎn)紊獾牟ㄩL(zhǎng)589. 3 nm，金屬絲與劈尖頂點(diǎn)間的距離L=28.880 mm,30條明紋間的距離為4. 295 mm.（已知兩束單色光的光程差等于半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，干涉條紋為明條紋．）則：相鄰兩條明紋的間距l(xiāng)= mm；金屬絲直徑的計(jì)算式D= __ ，該金屬絲的直徑為 __ mm。（結(jié)果保留四位有效數(shù)字） 9.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力．有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛的傷害的眼鏡．他選用的薄膜材料的折射率為n=1. 5，所要消除的紫外線的頻率為8.1Hz，那么它設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？ 。