图所示,从点光源发出的细束白光以定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的间形成条彩色光带。下面的说法中正确的是侧是红色光,侧是紫色光在真空中侧光的波长小于侧光的波长三棱镜对侧光的折射率大于对侧光的折射率在三棱镜中侧光的传播速率大于侧光的传播速率探究探究二探究三解析由题图可以看出,侧光偏折得较厉害,三棱镜对侧光的折射率较大,所以侧是紫色光,波长较小,侧是红色光,波长较大,因此选项错误,正确又,所以在三棱镜中侧光的传播速率小于侧光的传播速率,选项错误。答案𝑐𝑛探究探究二探究三探究二薄膜干涉现象及其应用问题导引在酒精灯的灯芯上撒些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皂水中蘸下,让它挂上层薄薄的液膜。把这层液膜当作个平面镜,用它观察灯焰的像。这个像与直接看到的灯焰有什么不同如果用白光做实验情况又会如何名师精讲薄膜干涉中相干光的光源列光在膜的前表面和后表面分别反射,如同由前后表面反射出来的两列完全相同的光,满足相干条件。薄膜干涉的成因及特点形成原因由薄膜的前后表面的反射光叠加而成明暗相间条纹。如果膜的厚度为,折射率为,前后表面的反射光的路程差为。若满足为膜中波长的整数倍时,该处出现亮条纹满足为膜中半波长的奇数倍时,该处出现暗条纹。条纹是水平方向的因为在同水平高度处,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。探究探究二探究三探究探究二探究三应用等倾法检查平面平整度原理如图所示,在被测平面上放个透明的样板,在样板的端垫个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成个楔形空气薄层。用单色光照射时,空气层的上下两个表面反射的两列光波发生干涉。空气厚度相同的地方,两列波的路程差相同,两列波叠加时互相加强或减弱的情况相同,因此若被测面是平的,干涉条纹就是组平行的直线,如果干涉条纹是弯曲的,就表明被测平面不平整。如图所示。探究探究二探究三增透膜为了减少光学装置中的反射光的损失,可在元件表面涂层透明薄膜,般是氟化镁。如图所示,在增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波,相互叠加,当路程差为半波长的奇数倍时,在两个表面反射的光产生相消干涉,反射光的能量几乎等于零。般取最小厚度满足此波长为光在该种介质中的波长。由于白光中含有多种波长的光,所以增透膜只能使其中定波长的光相消。因为人对绿光最敏感,般选择对绿光起增透作用的膜,所以在反射光中绿光强度几乎为零,而其他波长的光并没有完全抵消,所以增透膜呈现淡紫色。𝜆探究探究二探究三典例剖析例题劈尖干涉是种薄膜干涉,其装置如图甲所示。将块平板玻璃放置在另平板玻璃之上,在端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示,干涉条纹有如下特点任意条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图甲装置中抽去张纸片,则当光垂直入射到新劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹将如何变化探究探究二探究三变疏变密不变消失探究探究二探究三解析光线在空气膜的上下表面上反射,并发生干涉,从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为,处为两相邻明条纹,如图甲所示,则两处光的路程差分别为因为,所以。甲乙设条纹间距为,则由几何关系得𝑑𝑑𝑙,即𝜆𝜃。当抽去张纸片,减小时,增大,其情况如图乙所示,即条纹变疏。选项正确。答案探究探究二探究三探究探究二探究三变式训练导学号如图所示,在块平板玻璃上放置平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让束单波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的探究探究二探究三解析凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜,干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成的,故正确,错误。干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面,使得空气膜的厚度不是均匀变化的,导致间距不均匀增大,从而观察到如题图所示的同心内疏外密的圆环状条纹,故正确,错误。答案探究探究二探究三变式训练用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图甲是点燃的酒精灯在灯芯上撒些盐,图乙是竖立的附着层肥皂液薄膜的金属线圈。将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是当金属线圈旋转时,干涉条纹同方向旋转当金属线圈旋转时,干涉条纹同方向旋转当金属线圈旋转时,干涉条纹同方向旋转干涉条纹保持不变探究探究二探究三解析在本实验中肥皂液薄膜之所以产生干涉条纹,是因为在重力作用下肥皂液薄膜的竖截面是梯形,前后两面的反射光叠加而形成的,金属线圈在其所在,即𝜆𝜃。当抽去张纸片,减小时,增大,其情况如图乙所示,即条纹变疏。选项正确。答案探究探究二探究三探究探究二探究三变式训练导学号如图所示,在块平板玻璃上放置平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让束单波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的探究探究二探究三解析凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜,干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成的,故正确,错误。干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面,使得空气膜的厚度不是均匀变化的,导致间距不均匀增大,从而观察到如题图所示的同心内疏外密的圆环状条纹,故正确,错误。答案探究探究二探究三变式训练用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图甲是点燃的酒精灯在灯芯上撒些盐,图乙是竖立的附着层肥皂液薄膜的金属线圈。将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是当金属线圈旋转时,干涉条纹同方向旋转当金属线圈旋转时,干涉条纹同方向旋转当金属线圈旋转时,干涉条纹同方向旋转干涉条纹保持不变探究探究二探究三解析在本实验中肥皂液薄膜之所以产生干涉条纹,是因为在重力作用下肥皂液薄膜的竖截面是梯形,前后两面的反射光叠加而形成的,金属线圈在其所在平面内缓慢旋转并不能影响肥皂液薄膜的竖截面,故金属线圈在其所在平面内旋转时干涉条纹保持不变。故正确选项为。答案探究探究二探究三探究三激光及应用问题导引激光切割机切割元件图例如图所示。激光切割技术已广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高加工质量。现代的激光成了人们所幻想追求的削铁如泥的“宝剑”,那么,激光切割是利用了激光的什么特点来完成的探究探究二探究三探究探究二探究三名师精讲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。激光的特点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,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。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。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。探究探究二探究三典例剖析例题关于激光,下列说法正确的是激光是用人工方法激发出的种特殊的光自然界中些天然物体也可以发出激光激光可以像刀子样切除肿瘤由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象解析激光是用人工方法激发的种特殊的光,具有很强的相干性,选项正确普通光源发出的光是自然光,选项错误医用光刀利用激光方向性好亮度高能量强等特点切除肿瘤,选项正确激光是种特殊的光,光的切规律都可以直接应用于激光,选项错误。答案探究探究二探究三变式训练导学号关于激光的应用问题,下列说法中正确的是光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点来进行的医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点探究探究二探究三解析由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用激光的相干性,选项错误计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好,选项错误医疗中的激光“光刀”利用了激光亮度高的特点,选项正确激光测距利用激光的平行性好,选项错误。答案探究探究二探究三下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是雨后的彩虹水面上的油膜在阳光照射下呈彩色透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮解析雨后的彩虹是色散现象,故选项错误油膜在阳光照射下呈彩色是薄膜干涉的结果,故选项正确透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色是衍射现象,故选项错误水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果,故选项错误。答案下面是光在科学技术生产和生活中的应用,其中说法正确的是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衍射现象用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的偏振现象在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象解析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干涉现象,选项错用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象,选项错在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,选项错光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,选项对。答案下图表示束白光通过三棱镜的光路图,其中正确的是解析光在棱镜的两个侧面上发生折射,每次折射都向底边偏折,并且玻璃对不同单色光的折射率不同,不同单色光在同侧面的偏折角就不同,故选项正确。答案如图是用干涉法检查块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用单色光为普通光加滤光片产生的,检查中所观察到的条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的的上表面和的下表面的上表面和的上表面的下表面和的上表面的下表面和的下表面解析本题的关键是找到使光线发生干涉的薄膜。本题中是样本,是被检查的平面,而形成干涉的两束反射光是间的空气薄层反射的,所以选项正确。答案导学号选做题为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,可在透镜表面涂上层增透膜,般用折射率为的氟化镁。为了使波长为的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消,求所涂的这种增透膜的厚度。解析由于人眼对绿光最敏感,所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消,但薄膜的厚度不宜过大,只需使其厚度为绿光在膜中波长的,使绿光在增透膜的前后两个表面上的反