1、第四节 光的颜色 色散 光的颜色 1 1、用双缝干涉实验测量光的波长的原、用双缝干涉实验测量光的波长的原 理是什么？理是什么？ 2 2、在该实验中有哪些注意事项？、在该实验中有哪些注意事项？ 1 1、由上一节表达式可知，干涉条纹间距与波、由上一节表达式可知，干涉条纹间距与波 长成正比，不同颜色单色光间距不同说明了什长成正比，不同颜色单色光间距不同说明了什 么？么？ 2 2、当使用白色光源做双缝干涉实验时，得到、当使用白色光源做双缝干涉实验时，得到 彩色条纹说明了什么？彩色条纹说明了什么？ 复习回顾 结合上节内容思考下面的问题结合上节内容思考下面的问题 一、光的颜色一、光的颜色 色散色散 1 1
2、、不同颜色的光，波长不同，红光波长最长、不同颜色的光，波长不同，红光波长最长 （频率最小），紫光波长最短。（频率最小），紫光波长最短。 2 2、光的色散：含有多种颜色的光被分解为单、光的色散：含有多种颜色的光被分解为单 色光的现象叫做光的色散色光的现象叫做光的色散 3 3、光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种、光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种 单色光按波长大小依次排列的图案。（图见单色光按波长大小依次排列的图案。（图见 课本课本P P5656） 人眼视网膜上的两种感光细胞人眼视网膜上的两种感光细胞: : 视杆细胞：对光敏感，不能区分不同波长（频率）的光视杆细胞：对光敏感，不能区分不同波长（
3、频率）的光 视锥细胞：对光敏感度不如视杆细胞，但能区分不同波视锥细胞：对光敏感度不如视杆细胞，但能区分不同波 长（频率）的光。长（频率）的光。 实验演示实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹：观察肥皂薄膜上干涉条纹 1、点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。 2、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。 3、在火焰的同侧观察火焰的反射像。、在火焰的同侧观察火焰的反射像。 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 食盐的干涉食盐的干涉 实验演示：实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹观察肥皂薄膜上干涉条纹 1、观察肥皂液薄膜
4、烛焰像上是否有条纹？、观察肥皂液薄膜烛焰像上是否有条纹？ 2、观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想、观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想 为什么？为什么？ 3、随着时间的推移，条纹有什么变化？、随着时间的推移，条纹有什么变化？ 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 观察肥皂薄膜上干涉条纹观察肥皂薄膜上干涉条纹 观察结果观察结果 1、像上出现明暗相间的条纹、像上出现明暗相间的条纹 2、随着时间的推移，条纹间距越来大。、随着时间的推移，条纹间距越来大。 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 由于重力的作用，肥由于重力的作用，肥 皂薄膜将形成上薄下皂薄膜将形成上薄下 厚的楔形。厚的楔形。 光
5、从薄膜的前后两个光从薄膜的前后两个 表面反射出来两个光表面反射出来两个光 波，这两列光波的频波，这两列光波的频 率相同，产生干涉。率相同，产生干涉。 现象解释现象解释 前表面前表面 后表面后表面 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 光程差为半波长的偶数倍，光程差为半波长的偶数倍， 形成亮条纹。形成亮条纹。 光程差为半波长的奇数光程差为半波长的奇数 倍，形成暗条纹。倍，形成暗条纹。 现象解释现象解释 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 现象解释现象解释 2 2、成因：薄膜两表面反射的光互、成因：薄膜两表面反射的光互 相叠加发生干涉现象。相叠加发生干涉现象。 1 1、现象：若单色光照射
6、，形成、现象：若单色光照射，形成 明暗相间的条纹，由于重力作用，明暗相间的条纹，由于重力作用， 上面疏，下面密；若是白光照射，上面疏，下面密；若是白光照射， 则形成彩色条纹。则形成彩色条纹。 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 生活中我们常见光的薄膜干涉现象生活中我们常见光的薄膜干涉现象 肥皂泡呈彩色肥皂泡呈彩色 水上的油膜呈彩色水上的油膜呈彩色 昆虫的翅膀呈彩色昆虫的翅膀呈彩色 某些金属的表面呈彩色某些金属的表面呈彩色 压紧两块小玻璃片可看到彩色环压紧两块小玻璃片可看到彩色环 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 用光垂直照射玻璃上用光垂直照射玻璃上 表面，劈尖表面附近形成表面，劈
7、尖表面附近形成 的是一系列与棱边平行的、的是一系列与棱边平行的、 明暗相间等距的直条纹。明暗相间等距的直条纹。 楔角愈小，干涉条纹分布楔角愈小，干涉条纹分布 就愈稀疏；当用白光照射就愈稀疏；当用白光照射 时，将看到由劈尖边缘逐时，将看到由劈尖边缘逐 渐分开的彩色直条纹。渐分开的彩色直条纹。 (1)(1)干涉法检查平面干涉法检查平面 光的干涉在技术上的应用光的干涉在技术上的应用 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 条纹特点：条纹特点： 1 1、任意一条明条纹或者暗、任意一条明条纹或者暗 条纹所在位置下面的薄膜厚条纹所在位置下面的薄膜厚 度相等度相等 2 2、任意相邻明条纹或暗条、任意相邻明
8、条纹或暗条 纹所对应的薄膜厚度差恒定纹所对应的薄膜厚度差恒定 (1)(1)干涉法检查平面干涉法检查平面 光的干涉在技术上的应用光的干涉在技术上的应用 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 (1)(1)干涉法检查平面干涉法检查平面 光的干涉在技术上的应用光的干涉在技术上的应用 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 光的干涉在技术上的应用光的干涉在技术上的应用 (2)增透膜增透膜 fc 1 增透膜增透膜 设增透膜的折射率为设增透膜的折射率为n，光，光 在真空中的波长为在真空中的波长为1，在介质中，在介质中 的波长为的波长为2 真空中真空中 fv 2 增透膜中增透膜中 v c n 由由 得得
9、 2 1 2 1 f f n n 1 2 薄膜厚度薄膜厚度 4 2 d 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 光的干涉在技术上的应用光的干涉在技术上的应用 (3)高反射膜高反射膜 高反射膜高反射膜 薄膜厚度薄膜厚度 2 2 d 二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 三、折射时的色散三、折射时的色散 1 1、演示实验、演示实验 (1)(1)、白光经过棱、白光经过棱 镜发生镜发生色散色散 (2)(2)、紫光偏折程、紫光偏折程 度最大，红光偏度最大，红光偏 折最程度最小折最程度最小 (3)(3)、出射光与入出射光与入 射光相比射光相比, 明显向明显向 棱镜的棱镜的底边偏折底边偏折. 三、折射时的色散三、折射时的色散 2 2、实验现象、实验现象 3 3、色散的产生的原因、色散的产生的原因 (2)棱镜对各种色光折射率不同棱镜对各种色光折射率不同 (3)各种色光在同一介质中的速度不同各种色光在同一介质中的速度不同 红光红光速度速度 最大最大, 紫光紫光速度速度 最小最小. (1)白光是由各种单色光组成的复色光白光是由各种单色光组成的复色光 三、折射时的色散三、折射时的色散
