光的颜色和色散-课件

单色光
标准样板 薄片
被检测平面
(a)
(b)
(c)
注：薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右，只相当于一张纸片的厚度
薄膜干涉的应用（二） ——增透膜
镀层 薄膜
在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。当 薄膜的厚度适当时，在薄膜的两个表面上反射路程度恰好 等于半个波长，因而互相抵消，这就大大减小光的反射损 失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫增透膜。
从物点发出的两条光线经棱镜折射 后射出，我们根据光沿直线传播的 S' 经特验点，：认隔为着光棱线镜是看从物它体们的的像反是向延 长正线立的的交虚点像S’，射像出的的位，置向S'棱就镜是S在 棱顶镜角中方所向成偏的移像。（如图所示）。这 S
个虚像的位置比物体的实际位置向
顶角方向偏移，物像同侧。
二、光的色散:
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年2月27日星期 六2021/2/272021/2/272021/2/27
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年2月2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/2/272021/2/27Februar y 27, 2021
选修3—5第十三章第四节
光的颜色 色散
高二物理组
一、通过棱镜的光线
1、棱镜 ⑴定义：各平面相交的透明体叫做棱镜。 横截面为三角形的棱镜叫 三棱镜。通常所说的棱镜指三棱镜。
问题:让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面， 如图所示，试定性画出光通过棱镜的光路图。
2、棱镜对光线的作用
(1)从玻璃棱镜的一个侧面 射入的光线从另一侧面射出时 向底面偏折．
理解底边含义（相 对而言的）。
偏折角度
折射率越大，偏折角越大
⑵棱镜能改变光的传播方向，但不改变光束的性质。 a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束； b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束； c、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。
3、棱镜成像：
问题：如果隔着棱镜看一个物体，就可以看到物体的像
，那么像的位置与物体的位置相比向哪个方向偏移？ 分析：将一个物点S放在棱镜前，
四、薄膜干涉
让一束光经薄膜 的两个表面反射后， 形成的两束反射光 产生的干涉现象叫 薄膜干涉．
1、单色光 实验：观察黄光的 薄膜干涉
现象：薄膜两表面反射的光互相叠加而成的明暗条纹, 条纹是水平排列.
解释：薄膜两表面反射的光互相 叠加而成的。竖立的肥皂膜在重 力的作用下形成上薄下厚的楔形， 当光照在薄膜上时，从膜的前后 表面各反射回一列光波，这两列 波即是频率相同的相干光波，由 于薄膜的厚度不同，这两列光波 的路程差不同。当路程差为光波 波长的整数倍时，则为波峰与波 峰相遇，波谷与波谷相遇，使光 波的振动加强，形成亮条纹；当 光波的路程差为半波长的奇数倍 时，则波峰与波谷相遇，光波的 振动减弱，形成暗条纹
A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹; AD
B.雨后天空中呈现的彩虹; C.阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹 D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。
2、用单色光照射肥皂薄膜:（
）
A.看到的干涉图样是明暗相间的A条C纹;
B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发
生干涉,形成干涉图样。
C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/27
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
2.水面上的油膜呈彩色
3.牛顿环（演示）
薄膜干涉的应用（一） ——检查表面的平整程度
标准样板 空气薄层 待检部件
取一个透明的标准样板，放在待检查的部件表面并在一端垫一 薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜， 用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列 光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹
薄膜干涉的应用（一） ——检查表面的平整程度
1、增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？
薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1/4。（why?）
2、是否对所有颜色的光都有增透的作用？ 因为人眼对绿光最敏感，所以一般增 强绿光的透射，即薄膜的厚度是绿光 在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不 能被有效透射，故反射较强，这样的 镜头呈淡紫色。
3．色散：把复色光分解为单色光的现象叫光的色散。 4．正确理解光的色散： ①光的颜色由光的频率决定。在不同介质中，光的频 率不变。
② 同一介质对不同色光的折射率不同，频率高的折射 率大。
③ 不同频率的色光在真空中传播速度相同，为C＝ 3×108m／s。但在其它介质中速度各不相同，在同一 种介质中，紫光速度最小，红光速度最大。(V=c/n)
物理量 频率 折射率 同种介质中光速 同种介质中波长
红橙 黄 绿 蓝 靛 紫
变化趋势 逐增
逐增 逐增 逐减
5．光谱：复色光被分解后，各种色光按其波 长（频率）有序排列起来，称为这种复色光的 光谱。
下图是太阳光的光谱。 利用光谱可以知道该光是由哪些波长的光组 成。
回顾：双缝干涉实验：
单缝 双缝
屏幕
的厚度最少应为（ Ａ）
A，λ/4n； B，λ/2n； C，λ/4； D，λ/2
1、棱镜 2、光的色散 3、白光的干涉 4、薄膜干涉
课堂小结
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/2/272021/2/27Saturday, February 27, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021 6:43:22 PM
2、白色（复色）光的薄膜干涉 现象：明暗相间的彩色条纹 解释：由于白光是复色光，各色光的波长不同，各色 光都发生薄膜干涉，但不同颜色的光在不同的位置相互 加强，所以看起来肥皂泡是彩色的。
其它：路面上飘浮的油膜上的彩色条纹；蝴蝶等昆虫 翅膀上的彩色花纹等都是薄膜干涉。
1.白光的薄膜干涉条纹 ——彩色条纹
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/2/272021/2/272021/2/27Feb-2127-Feb-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/2/272021/2/272021/2/27Satur day, February 27, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021来自什么一般的照相机的镜头成淡紫色？
增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光 起增透作用。当白光照到(垂直)增透膜上，绿 光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是 零。这时其他波长的光(如红光和紫光)并没有 被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色— —淡紫色。
练习
1、下列现象属于薄膜干涉的有: （ ）
1、实验探究：一束白光经过棱镜后会发生什么现象?
这一现象说明了什么问题？
现象：白
光经过棱镜
后在光屏上
形成一条彩
色的光带
（红光在上
端，紫光在
最下端)
结论：①白光是由不同颜色的光组成的。
② 棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光
的折射率最小，对紫光的折射率最大。
2．单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。 复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。
光在空气层的上下 表面发生反射,这两 束反射光发生干涉.
如果被检测表面的平整的,将看到与 底线平行的干涉条纹.
原因是厚度相等的地方，光程差一 样、干涉情况一样，即某一处反射 回来的两列波叠加，若光振动加强， 产生亮点，那些与此处厚度相等的 地方都是亮点，这些亮点组成彼此 平行的亮纹,反之是暗纹
标准样板
A．增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度； B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的λ/4； C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的λ/4； D．因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光 紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫 色。
7、将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率 为n的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜
S1 S
S2 红滤色片
复述单色光干涉时的现象。 问题条：纹我间们距用的此计装算置公来式做。白光的干涉 实验会观察到什么现象呢？
三、白光的双缝干涉
单缝 双缝
屏幕
S1 S
S2
12、、解现释象：： ①由中白央光为是白复色亮 光条 ，纹各色光的波长不同，各色光所得到 ②的明干暗涉相图间样的 中彩 ，色 相条邻纹两条亮纹（或暗纹）间的距离也 ③不干同涉，条各纹色是 光以 干中 涉央后亮的纹条为纹对相称叠点加排，列在的 中央白色亮纹 两边出现彩色条纹。
上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴
任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵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1
装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，
从上往下观察到的干涉条纹将（Ａ ）
A.变疏
B.变密
C.不变
D.消失
6、有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是：（ＡＤ）
反射出来,形成两列波,这两列波频率相同,
所以可以产生干涉;
D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。
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3、如图所示为一显示薄膜干涉 现象的实验装置，P是附有肥皂 膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精 灯。往火焰上洒些盐后，在肥 皂膜上观察到的干涉图象应是