1、绚丽的彩虹璀璨的钻石 你想知道这些美丽的现象是你想知道这些美丽的现象是如何产生的么？如何产生的么？缤纷的气泡光的颜色光的颜色 色散色散张孝伟张孝伟学习目标v1 1知道不同颜色的光，波长不同知道不同颜色的光，波长不同。v2 2知道什么是色散，了解什么是光谱知道什么是色散，了解什么是光谱。v3 3通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用。通过实验初步认识薄膜干涉现象，了解其应用。v4 4经历不同物理过程中光的色散现象的探究过程，经历不同物理过程中光的色散现象的探究过程，了解色散在生活中的应用。了解色散在生活中的应用。v5 5通过自然界中的光现象通过自然界中的光现象虹的教学及色散现虹的教学及色散现象
2、的教学激发学生对大自然的热爱以及对自然之谜象的教学激发学生对大自然的热爱以及对自然之谜的求知欲望。的求知欲望。红光红光白光白光蓝光蓝光双缝干涉现象双缝干涉现象光的颜色由什么决定呢？光的颜色由什么决定呢？1.1.光的颜色由光的光的颜色由光的频率（波长）频率（波长）决定。决定。2.2.含有多种颜色的光被分解为单色光的含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做现象叫做光的色散光的色散。3.3.含有多种颜色的光被分解后，各种色含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其光按其波长波长的有序排列，就是光谱。的有序排列，就是光谱。水面上的油膜呈彩色水面上的油膜呈彩色 阳光照在空中飞舞的肥皂泡上，会产生彩色的条纹，
3、阳光照在空中飞舞的肥皂泡上，会产生彩色的条纹，这就是薄膜干涉所产生的这就是薄膜干涉所产生的色散色散现象。现象。现象解释现象解释薄膜薄膜第一个界面的反射光第一个界面的反射光第一个界面的反射光第一个界面的反射光第一个界面的反射光第一个界面的反射光第二个界面的反射光第二个界面的反射光第二个界面的反射光第二个界面的反射光第二个界面的反射光第二个界面的反射光单色光入射 两个界面的反射光频率两个界面的反射光频率相同，会发生干涉。相同，会发生干涉。光程差光程差=2d若若=n，该处为亮条纹该处为亮条纹若若= ，该处为暗该处为暗条纹条纹21+2n 由于重力作用，薄膜厚由于重力作用，薄膜厚度由上至下递增，会呈现明
4、度由上至下递增，会呈现明暗相间条纹。暗相间条纹。若入射光为白光，则会呈现彩色条纹。若入射光为白光，则会呈现彩色条纹。薄膜干涉薄膜干涉1、定义：、定义： 由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用，产生原因是当肥皂膜竖直放置，由于重力作用，膜上薄下厚。光照射到肥皂膜上，经前后膜两膜上薄下厚。光照射到肥皂膜上，经前后膜两次反射，又叠加在一起，后膜反射光的路程比次反射，又叠加在一起，后膜反射光的路程比前膜反射多前膜反射多2倍膜厚。若膜厚度倍膜厚。若膜厚度2倍等于波长整倍等于波长整数倍，两列光波加强，呈现明纹。若某种膜厚数倍，两列光
5、波加强，呈现明纹。若某种膜厚度度2倍等于半个波长奇数倍，此处两处两列波互倍等于半个波长奇数倍，此处两处两列波互相减弱，出现暗纹。膜厚度变化是连续的，就相减弱，出现暗纹。膜厚度变化是连续的，就了现明暗相间条纹。了现明暗相间条纹。薄膜干涉：产生原因薄膜干涉：产生原因用单色光照射肥皂薄膜时，发生光的干用单色光照射肥皂薄膜时，发生光的干涉现象，这时（涉现象，这时（ ）A A、看到的干涉图样是明暗相间的条纹看到的干涉图样是明暗相间的条纹B B、从光源所在同一侧才能看到干涉图样从光源所在同一侧才能看到干涉图样C C、从光源的另一侧才能看到干涉图样从光源的另一侧才能看到干涉图样D D、从光源发出的光与肥皂膜
6、表面反射的从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉，形成干涉图样光发生干涉，形成干涉图样ABAB薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用 a.a.干涉法检查平面干涉法检查平面 原理：在被检平面与透明样板间垫一个薄片，原理：在被检平面与透明样板间垫一个薄片，使其间形成一个楔形的空气薄层当用单色光使其间形成一个楔形的空气薄层当用单色光从上面照射时，入射光从空气层的上、下表面从上面照射时，入射光从空气层的上、下表面反射出两列光波，于是从反射光中看到干涉条反射出两列光波，于是从反射光中看到干涉条纹纹劈形空气薄层劈形空气薄层标准样板标准样板被检测平面被检测平面 光在空气层的上下表面发生反射光在空气层的上下表面发生
7、反射,这两这两束反射光发生干涉束反射光发生干涉. 如果被检测表面如果被检测表面的平整的的平整的, ,将看到与将看到与底线平行的干涉条底线平行的干涉条纹纹. .检查工件的平整度检查工件的平整度2223左凹右凸左凹右凸b.b.增透膜增透膜 原理：原理：当当薄膜的厚度是入射光在薄膜中薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的波长的时时，在薄膜的两个面上的，在薄膜的两个面上的反射光，光程差恰好等于半波长，因而反射光，光程差恰好等于半波长，因而相互抵消，达到减小反射光，增大透射相互抵消，达到减小反射光，增大透射光的作用光的作用思考思考: :增透膜能否将增透膜能否将所有反射光都抵消所有反射光都抵消 思考思考: :怎
8、样来确定增透膜的厚度？怎样来确定增透膜的厚度？ 因为人的视觉最敏感的色光为绿光，因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中增透膜的厚度为绿光在增透膜中波长的波长的1/41/4。以增大绿光的透射强度。以增大绿光的透射强度。因为红光与紫光反射强度大，所以因为红光与紫光反射强度大，所以照照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色相机的镜头常呈淡紫色或蓝色照相机和望远镜照相机和望远镜另一种实现光的干涉装置另一种实现光的干涉装置 牛顿环牛顿环拓展：拓展：干涉干涉装置装置有种灯具俗称有种灯具俗称 冷光灯冷光灯 ，用它照射物品处，用它照射物品处产生的热效应大大降低，这种灯降低热效产生的热效应大大
9、降低，这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氧化镁），玻璃表面上镀一层薄膜（例如氧化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线热效应。以的红外线热效应。以表示此红外线的波表示此红外线的波长，则所镀膜的厚度最小应为：长，则所镀膜的厚度最小应为：A A、 /8;/8; B B、/4;/4; C C、/2 ;/2 ; D D、 B如图所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面如图所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光是否平的装置，所用单色光是用普
10、通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹，是由下片产生的，检查中所观察到的干涉条纹，是由下列哪个表面反射的光线叠加而成的（列哪个表面反射的光线叠加而成的（ ）A Aa a的上表面和的上表面和b b的下表面的下表面B Ba a的上表面和的上表面和b b的上表面的上表面C Ca a的下表面和的下表面和b b的下表面的下表面D Da a的下表面和的下表面和b b的上表面的上表面D5 5一束单色平行光，通过双缝在屏上一束单色平行光，通过双缝在屏上得到干涉条纹，则得到干涉条纹，则( ( ) )A A相邻明条纹或暗条纹的间距不相等相邻明条纹或暗条纹的间距不相等B B用红光做实验比用紫光做实验得到用红
11、光做实验比用紫光做实验得到的明条纹或暗条纹的间距大的明条纹或暗条纹的间距大C C屏上某暗条纹中一点到两缝的距离屏上某暗条纹中一点到两缝的距离的差等于半波长的奇数倍的差等于半波长的奇数倍D D如改用白光做实验，得不到干涉条如改用白光做实验，得不到干涉条纹纹 BC6 6如图是双缝干涉的实验装置，其光如图是双缝干涉的实验装置，其光屏上屏上P P处发现明条纹，则双缝到光屏上处发现明条纹，则双缝到光屏上P P点的距离之差为点的距离之差为( ( ) )A A光波的半波长的奇数倍光波的半波长的奇数倍B B光波的波长的奇数倍光波的波长的奇数倍C C光波的半波长的偶数倍光波的半波长的偶数倍D D光波的波长的偶数
12、倍光波的波长的偶数倍C 分别用红光与蓝光射向同一个单缝，缝后分别用红光与蓝光射向同一个单缝，缝后的屏上会出现明暗相间的衍射条纹，但条纹的的屏上会出现明暗相间的衍射条纹，但条纹的间距也不相同，因此用白光做单缝衍射的实验，间距也不相同，因此用白光做单缝衍射的实验，同样也会在光屏上看到彩色的条纹。同样也会在光屏上看到彩色的条纹。红光红光蓝光蓝光白光白光单缝衍射中的色散单缝衍射中的色散折射中的色散折射中的色散现象解释棱镜光屏课堂小结课堂小结1.1.色散：将复色光分解成单色光的现象。色散：将复色光分解成单色光的现象。2.2.产生色散现象的原因：不同单色光在介质中产生色散现象的原因：不同单色光在介质中的频
13、率、波长、折射率、传播速度均不同。的频率、波长、折射率、传播速度均不同。3.3.可见光的可见光的f、 n、 v的规律：的规律：红光红光紫光紫光fnv标准样板标准样板待检部件待检部件空气薄层空气薄层薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的, ,如图（如图（b b）所示；如果观察到的干涉条纹如图（）所示；如果观察到的干涉条纹如图（c c）所示，）所示，则表示被检测表面微有凸起或凹下，这些凸起或凹下的则表示被检测表面微有凸起或凹下，这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。从弯曲的程度就可以了解被测地方的干涉条纹就弯曲。从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况。这种测量精度可达表面的平整情况。这种测量精度可达1010-6-6cmcm。检查表面的检查表面的平整程度平整程度(a) (b) (c) 单色光单色光标准样板标准样板薄片薄片被检测平面被检测平面注：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
