光的色散课件.pptx

1、 自然光（白光）经过三棱镜，出现了七种色光，自然光（白光）经过三棱镜，出现了七种色光，如雨后的彩虹。这是什么现象？如雨后的彩虹。这是什么现象？思考：思考：太阳、日光灯等发出的光没有太阳、日光灯等发出的光没有特定的颜色，特定的颜色，叫叫做白光。做白光。复色光分解成单色光的现象叫做光的色散复色光分解成单色光的现象叫做光的色散4.光的色散：光的色散：（一）光折射现象中的色散（一）光折射现象中的色散 1.折射现象中的色散：折射现象中的色散：复色光经过三棱镜的折射，分复色光经过三棱镜的折射，分解成单色光的现象；在光屏上形成的彩色的光带叫做解成单色光的现象；在光屏上形成的彩色的光带叫做光谱光谱；彩带排列顺

2、序：彩带排列顺序：红红、橙橙、黄黄、绿绿、蓝蓝、靛靛、紫紫思考：思考：白光通过三棱镜形成的光谱，红光为什么会在上面，白光通过三棱镜形成的光谱，红光为什么会在上面，紫光在下面？紫光在下面？原因：原因：白光中的单色光经过三棱镜时，由于白光中的单色光经过三棱镜时，由于折射率折射率不同，不同，而使光线的偏折角度不同，红光折射率小，偏折角而使光线的偏折角度不同，红光折射率小，偏折角小，因小，因此在上方。此在上方。2.310108 8 m/sm/s，但在同一均匀介质中的但在同一均匀介质中的光光速速不同。由不同。由 n=c/v 可知，可知，折射率大的折射率大的光速小，红光速度大，紫光速度小。光速小，红光速度

3、大，紫光速度小。思考：各种色光在真空中速度是多少？在同一均匀介质中思考：各种色光在真空中速度是多少？在同一均匀介质中速度谁快？速度谁快？人的视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞和视锥人的视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞对弱光敏感；视锥细胞对光的颜色比较敏细胞。视杆细胞对弱光敏感；视锥细胞对光的颜色比较敏感。当视锥细胞的色素混乱、色觉出现紊乱时，人便会患感。当视锥细胞的色素混乱、色觉出现紊乱时，人便会患色盲症了。色盲症了。小常识：小常识：递减递减递减递减递增递增递增递增（二）光干涉现象中的色散（二）光干涉现象中的色散1.知识回顾知识回顾（1）双缝干涉图样及间距公式）双缝干涉图样及

4、间距公式（2）双缝干涉实验中，白光、红光的干涉图样对双缝干涉实验中，白光、红光的干涉图样对比比白光在干涉现象中出现色散现象白光在干涉现象中出现色散现象白光的薄膜干涉条纹白光的薄膜干涉条纹彩色条纹彩色条纹水面上的油膜呈彩色水面上的油膜呈彩色2.薄膜干涉中的色散（液体膜）薄膜干涉中的色散（液体膜）实验实验视频视频1实验实验视频视频2 为什么随时间推移，条纹间距大？为什么随时间推移，条纹间距大？重力使薄膜下端变厚，上端变薄条纹间距大重力使薄膜下端变厚，上端变薄条纹间距大思考：思考：由由x=L/dx=L/d可知，可知，d d（可以看成是薄膜厚度）越小，间（可以看成是薄膜厚度）越小，间距越大。由于距越大

5、。由于重力作用，上端重力作用，上端介质膜变薄，下端变厚，条纹介质膜变薄，下端变厚，条纹间距变大。间距变大。2dk2212dk当当 时，时，出现暗条纹出现暗条纹当时，出当时，出现亮条纹现亮条纹如果薄膜厚度均匀变化，用如果薄膜厚度均匀变化，用单色光照射条纹间距单色光照射条纹间距相等相等II.II.薄膜干涉规律薄膜干涉规律 思考：设薄膜的厚度为思考：设薄膜的厚度为d，前后表面反射光前后表面反射光的光程差的光程差为为d，则满足什么条件出现亮条纹？（或暗条纹），则满足什么条件出现亮条纹？（或暗条纹）思考：下图中思考：下图中彩色条纹是什么光形成的？为什么这些条彩色条纹是什么光形成的？为什么这些条纹不是等距

6、的？同一色带薄膜厚度有什么特点？纹不是等距的？同一色带薄膜厚度有什么特点？1.用用白光照射的。白光照射的。2.薄膜厚度不同。薄膜厚度不同。3.厚度相同。厚度相同。IIIIII.应用：应用：检查表面的平整度（空气膜）检查表面的平整度（空气膜）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楔形空气膜，用，用单色光从上面照射，入射光从单色光从上面照射，入射光从空气层空气层的的上下表面上下表面反射出两列光形反射出两列光形成成相干光相干光，从反射光中

7、就会看到干涉条纹，从反射光中就会看到干涉条纹标准样板标准样板待检部件待检部件空气薄层空气薄层 如图甲所示，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样如图甲所示，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等距的必是等距的，这些平行的条纹称为，这些平行的条纹称为等厚线等厚线。因此依据等厚线可因此依据等厚线可以检测出平面是否光滑平整。以检测出平面是否光滑平整。可以可以利用利用公式公式x=L/d（当（当很小时）判定，很小时）判定，如果上凸，如果上凸,厚度厚度减小减小则则d减小，减小，x增大，条纹变疏增大，条纹变疏（如图丙）（如图丙），反之变密，反之变密（如图（如图乙）乙）。思考：思考：简易判定法：简易判定

8、法：条纹向劈尖的顶角侧弯曲条纹向劈尖的顶角侧弯曲如图乙，如图乙，说明工件该处是一个说明工件该处是一个凹凹还是还是凸凸？条纹远离顶角弯曲时条纹远离顶角弯曲时呢？呢？思考：相邻的两个亮条纹，厚度差是多少？思考：相邻的两个亮条纹，厚度差是多少？2d1=k；2d2=(k+1)；d=d=/2/2（三）光衍射现象中的色散（三）光衍射现象中的色散光的颜色填空光的颜色填空1.种类：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫种类：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光的颜色不同，（光的颜色不同，（）不同不同，（，（）不同不同。C=（）2.频率、波长：红频率、波长：红 紫，频率（紫，频率（），波），波长（长（）3.折射率、波速：红折射率、

9、波速：红 紫，折射率（紫，折射率（），），各种色光在真空中，波速（各种色光在真空中，波速（），进入介质中），进入介质中（）不变，波速（）不变，波速（），），n=（）频率频率波长波长 f 逐渐增大逐渐增大 逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大频率频率变小变小 C/v二、巩固提升二、巩固提升4.4.竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光的照射下竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光的照射下会形成（会形成（）A A黑白相间的水平干涉条纹黑白相间的水平干涉条纹B B黑白相间的竖直干涉条纹黑白相间的竖直干涉条纹CC彩色水平干涉条纹彩色水平干涉条纹D D彩色竖直干涉条纹彩色竖直干涉条纹C5 5.如图所示，牛顿环牛

10、顿环干涉图样：干涉图样：中央疏边沿密的同心圆环，中央疏边沿密的同心圆环，（1）你知道如何形成的吗？）你知道如何形成的吗？（2）干涉条纹间距为什么不干涉条纹间距为什么不等？等？（1）空气膜干涉形成的！）空气膜干涉形成的！（2）空气膜厚度不均匀变化）空气膜厚度不均匀变化!6.6.关于薄膜干涉现象，下列说法中正确的是（关于薄膜干涉现象，下列说法中正确的是（）A A在波峰和波峰叠加处，光得到加强，将出现亮条纹，在在波峰和波峰叠加处，光得到加强，将出现亮条纹，在波谷和波谷叠加处，光将减弱，出现暗条纹波谷和波谷叠加处，光将减弱，出现暗条纹B B观察皂液薄膜的干涉现象时，观察者和光源应该位于薄观察皂液薄膜的

11、干涉现象时，观察者和光源应该位于薄膜的同侧膜的同侧CC当薄膜干涉的条纹是等距的平行明暗条纹时，说明薄膜当薄膜干涉的条纹是等距的平行明暗条纹时，说明薄膜厚度处处相同厚度处处相同D D薄膜干涉中，同一条纹上各点厚度都相同薄膜干涉中，同一条纹上各点厚度都相同BD色光色光红红橙橙黄黄绿绿蓝蓝靛、紫靛、紫折射率折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.5327.7.红光和紫光相比（红光和紫光相比（）A A 在真空中传播时，紫光的速度比较大在真空中传播时，紫光的速度比较大B B 在玻璃中传播时，红光的速度比较大在玻璃中传播时，红光的速度比较大C C 玻璃对红光的折射率较紫光大玻璃对红光的

12、折射率较紫光大D D 玻璃对红光的折射率较紫光小玻璃对红光的折射率较紫光小BD8.两束不同单色光两束不同单色光a、b平行由空气射入水中平行由空气射入水中,发生如图所示的折射发生如图所示的折射,则下列结论正确的则下列结论正确的是是:()A、水对光束、水对光束a的折射率较大的折射率较大B、水中光束、水中光束b的速度较小的速度较小C、光束、光束a可能为红光，可能为红光，b可能为紫光可能为紫光D、光束、光束a可能为紫光，可能为紫光，b可能为红光可能为红光abBC9、如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正确的是()A.在右侧观察到的干涉条纹是由

13、光线在肥皂液薄膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的B.在左侧也能观察到类似的条纹C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的A镀层薄镀层薄膜膜10.10.在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜，这种薄膜可以减小某在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜，这种薄膜可以减小某种色光的反射损失，增强该光透射的强度，叫种色光的反射损失，增强该光透射的强度，叫增透膜。增透膜。人眼对绿人眼对绿光最敏感，一般要增强绿光的透射，那么光最敏感，一般要增强绿光的透射，那么增透膜的厚度需要满足增透膜的厚度需要满足什么条件？什么条件？透镜透镜透镜透镜薄膜的厚度是绿光波长的薄膜的厚度是

14、绿光波长的时时，在薄膜的两个面上的反射光，在薄膜的两个面上的反射光，光程差恰好等于半波长，因而相互抵消，达到减小反射光，增大光程差恰好等于半波长，因而相互抵消，达到减小反射光，增大透射光的作用透射光的作用增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？主要依据你所需要增透光的波长而定，例如：主要依据你所需要增透光的波长而定，例如：如果想增透红光，增透膜的最小厚度即为红光波如果想增透红光，增透膜的最小厚度即为红光波长的长的1/4思考：思考：那么，怎样来确定增透膜的厚度？那么，怎样来确定增透膜的厚度？1.复色光分解为单色光的现象，就是光的色散。复色光分解为单色光的现象，就是光的色散。2.光的色散原因：光的折射、干涉、衍射光的色散原因：光的折射、干涉、衍射3.不同的色光，频率不同，波长不同，在同一均不同的色光，频率不同，波长不同，在同一均匀介质中，各种色光传播速度不同。匀介质中，各种色光传播速度不同。三、小结三、小结