第7节光的颜色 色散 第8节 激光
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.知道薄膜干涉的原理、应用,及薄膜干涉中的色散。
3.理解衍射时的色散,理解折射时的色散,知道光的折射率与波长的关系,知道光在介质中的传播速度与波长的关系。
4.了解激光的特点和应用,了解全息照相的原理。
一、光的颜色与色散
1.双缝干涉实验中,条纹之间的距离与光波的波长成正比,用白光做实验时,得到彩色条纹,说明不同颜色的光,波长不同。
2.光的色散与光谱
(1)光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。
(2)光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长有序排列。
二、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,频率相同,但路程差不同,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。
三、衍射时的色散
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造成的。
四、折射时的色散
如图说明通过棱镜折射后,由上到下的色光顺序为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这说明:
(1)透明物质对真空中波长λ不同的光的偏折程度不同,折射率n也不一样,λ越小,n越大。
(2)又根据n=,在同一种物质中,不同波长的光波的传播速度不一样,波长越短,波速越小。
(3)又根据sinC=,在同一种物质中,不同波长的光波的临界角不同,波长越短,临界角越小。
五、激光
1.激光的特点和应用
(1)相干性与应用
①相干性:只有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光才是相干光,激光是一种人工产生的相干光,具有高度的相干性。
②应用:用来传播信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物,电磁波的频率越高,它所携带的信息量越大,所以激光可以比无线电波携带更多的信息。
(2)平行度及应用
①平行度:激光的平行度非常好,所以它在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。
②应用:进行精确的测距。多用途的激光雷达不仅可以测量距离,而且能根据多普勒效应测出目标的运动速度。