137光的颜色色散课件.pptx

1、复习回顾复习回顾1 1、单色光干涉时观察到什么现象？、单色光干涉时观察到什么现象？2 2、条纹间距的计算公式？、条纹间距的计算公式？红红滤滤色色片片单缝单缝 双缝双缝S S1 1S SS S2 2屏幕屏幕结论：不同颜色的光波长不同结论：不同颜色的光波长不同单缝单缝 双缝双缝S S1 1S SS S2 2屏幕屏幕1 1、现象：、现象：中央为白色亮条纹中央为白色亮条纹明暗相间的彩色条纹明暗相间的彩色条纹干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 白光的双缝干涉白光的双缝干涉 2 2、结论：、结论：由白光是由多种颜色的光组成，是由白光是由多种颜色的光组成，是复色光复色光。发

2、生干涉时不同颜色的条纹间距不同，白光被发生干涉时不同颜色的条纹间距不同，白光被分解分解了。了。一、光的颜色和色散一、光的颜色和色散不同颜色的光干涉条纹间距不同不同颜色的光干涉条纹间距不同不同颜色的光波长不同不同颜色的光波长不同不同颜色的光频率不同不同颜色的光频率不同dlx 与介质无关与介质无关一、光的颜色和色散一、光的颜色和色散2.2.光的色散：光的色散：含有各种颜色的光被分解为单色光的现象。含有各种颜色的光被分解为单色光的现象。3 3、各色光在真空中的波长和频率、各色光在真空中的波长和频率一、光的颜色和色散一、光的颜色和色散4.4.光谱：光谱：含有各种颜色的光被分解后，各色光按其波长的有序含

3、有各种颜色的光被分解后，各色光按其波长的有序排列，就是光谱。排列，就是光谱。太阳光谱太阳光谱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1.1.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（频率）的光2.2.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。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。薄膜干涉薄膜干涉 思考：思考：肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，肥皂泡看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，看起来也是彩色的。这些现象是这样形成的？看起来也是彩色的。这些现象是这样形成的

4、？二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 入射光在透明固体、液体或由两块入射光在透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层玻璃所夹的气体薄层上、下上、下表面反射后，表面反射后，形成相干波，在薄膜的同侧发生的干涉形成相干波，在薄膜的同侧发生的干涉现象叫现象叫薄膜干涉。薄膜干涉。薄膜干涉实验薄膜干涉实验2.2.薄膜干涉原理薄膜干涉原理二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散现象解释二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散在薄膜干涉中，前、后表面反射光的在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定路程差由膜的厚度决定，所以薄，所以薄膜干涉中同一明条纹（

5、暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方如薄膜厚度均匀变化，用如薄膜厚度均匀变化，用单色光照射，条纹间距相等；用白光照射，在单色光照射，条纹间距相等；用白光照射，在同一厚度某一波长的光反射后增强，另一波长的光可能减弱，故呈现等间同一厚度某一波长的光反射后增强，另一波长的光可能减弱，故呈现等间隔彩色条纹隔彩色条纹.由于普通光相干长度极短，所以薄膜干涉时，由于普通光相干长度极短，所以薄膜干涉时，介质膜应足够薄介质膜应足够薄，才能观，才能观察到干涉条纹察到干涉条纹3.3.规律分析规律分析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

6、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4.4.生活中的应用生活中的应用 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，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，用单色光从上面照，用单色光从上面照射，入射光从射，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成反射出两列光形成相干光相干光，从反射光中就，从反射光中就会

7、看到干涉条纹。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二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散楔形空气薄层楔形空气薄层等厚线等厚线二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散2223根据等厚线判断凹凸根据等厚线判断凹凸二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散4d高反射膜高反射膜高反射膜高反射膜薄膜厚度薄膜厚度22d二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的透射透射，膜的厚度为膜的厚度为绿光在膜中波长的绿光在膜中波长的1/41/4,即即当白光照当白光照到到(垂直垂直)增透膜上，绿光产生相消干涉，反

8、射光中绿增透膜上，绿光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光光的强度几乎是零。这时其他波长的光(如红光和紫如红光和紫光光)并没有被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补并没有被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色色淡紫色。淡紫色。二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散干涉图样：中央疏边沿密的同心圆环干涉图样：中央疏边沿密的同心圆环 干涉现象是由于干涉现象是由于凸透镜下表面凸透镜下表面反射光和反射光和玻璃上玻璃上表面表面反射光叠加形成的反射光叠加形成的干涉条纹干涉条纹不等不等间距间距是因为空气膜厚度是因为空气膜厚度不是均匀变化不是均匀变化的的三、衍射中的色散三、衍射中的色散 因

9、为白光中包含了各种颜色的光，衍射时不同色光的亮条因为白光中包含了各种颜色的光，衍射时不同色光的亮条纹的纹的位置不同位置不同，于是各种色光就区分开了，于是各种色光就区分开了.啥装置？为啥是彩色的？一束白光通过三棱镜后会一束白光通过三棱镜后会扩展成由红、橙、黄、绿、青、扩展成由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色组成的光带，这种现蓝、紫各色组成的光带，这种现象称作象称作折射时的色散折射时的色散。四、折射中的色散四、折射中的色散1、棱镜、棱镜:常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜四、折射中的色散四、折射中的色散2.棱镜对光的作用：棱镜对光

10、的作用：棱镜可以棱镜可以改变光的传播方向改变光的传播方向，还可以，还可以使光发生色散使光发生色散四、折射中的色散四、折射中的色散3.3.实验：光的色散实验：光的色散现象现象：白光经过棱镜后在光屏上白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带（形成一条彩色的光带（红红光在上端，紫光在最下端光在上端，紫光在最下端)结论结论：白光是由不同颜色的光组成的。：白光是由不同颜色的光组成的。棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红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。光的折射率最小，对紫光的折射率最大。四、折射中的色散四、折射中的色散4.4.折射时的色散规律：折射时的色散规律：白

11、光是一种复色光；白光是一种复色光；棱镜对不同颜色的光折射作用不同，棱镜对不同颜色的光折射作用不同，对紫光的折射作用最大，对紫光的折射作用最大，对红光的折射作用最小；对红光的折射作用最小；在棱镜中在棱镜中紫光的速度最小，红光的速度最大。紫光的速度最小，红光的速度最大。某种玻璃对各种色光的折射率某种玻璃对各种色光的折射率:色光色光紫紫蓝蓝绿绿黄黄橙橙红红折射率折射率 1.5321.5321.5281.5281.5191.5191.5171.5171.5141.5141.5131.513发生色散现象的原因：发生色散现象的原因：1）现象表明：同样入射角的各种色光经棱镜折射后，偏折）现象表明：同样入射角

12、的各种色光经棱镜折射后，偏折的角度不同的角度不同 （大小顺序如何？）大小顺序如何？）2）棱镜材料对各种色光的折射率不同）棱镜材料对各种色光的折射率不同。（大小顺序如何？）。（大小顺序如何？）（由折射定律可知）（由折射定律可知）3）各种单色光在介质中的光速不同。（）各种单色光在介质中的光速不同。（大小顺序如何？）大小顺序如何？）由公式由公式：n=C/V各种色光的情况统计表：各种色光的情况统计表：(同一介质同一介质)光的颜色：光的颜色：红红橙橙黄黄绿绿蓝蓝靛靛紫紫 偏向角：偏向角：折射率：折射率：在介质中的光速：在介质中的光速：由由 小小 到到 大大由由 小小 到到 大大由由 大大 到到 小小同一

13、频率的色光在不同介质中传播时同一频率的色光在不同介质中传播时,频率不变频率不变,光速改变光速改变(v=c/n=f),波长也随之改变波长也随之改变.四、折射中的色散四、折射中的色散 彩虹，又称彩虹，又称天虹天虹，简称，简称虹虹，是气象中的一种光学现象。当太，是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到空气中的阳光照射到空气中的水滴水滴，光线被，光线被折射及反射折射及反射，在天空上形成拱，在天空上形成拱形的七彩光谱，雨后常见。形状弯曲，色彩艳丽。形的七彩光谱，雨后常见。形状弯曲，色彩艳丽。C例例1、一束单色光从空气射入玻璃中，则其（一束单色光从空气射入玻璃中，则其（）A频率不变，波长变长频率不变，波长变

14、长 B 频率变大，彼长不变频率变大，彼长不变C 频率不变，波长变短频率不变，波长变短 D 频率变小，波长不变频率变小，波长不变例例2下列现象中，属于光的干涉的是下列现象中，属于光的干涉的是（）A雨过天晴，天空中形成的彩虹雨过天晴，天空中形成的彩虹 B阳光下，肥皂泡呈现彩色阳光下，肥皂泡呈现彩色 C一截插入水中的筷子，看上去变弯了一截插入水中的筷子，看上去变弯了 D下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常出现彩色下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常出现彩色 例例3、关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生干涉现象，下列说法中正确的关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生干涉现象，下列说法中正确的是是()A干涉条纹的

15、产生是由于光在薄膜前后两表面反射，形成的两列光干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射，形成的两列光 波叠加的结果波叠加的结果 B若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的 C用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时间距小用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时间距小 D薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的x=dL绿绿黄黄xx绿黄例例4、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由

16、下列两个表面反所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的？射的光线叠加而成的？()A、a的上表面和的上表面和b的下表面的下表面B、a的上表面和的上表面和b的上表面的上表面C、a的下表面和的下表面和b的上表面的上表面D、a的下表面和的下表面和b的下表面的下表面例例5、将波长为、将波长为的单色光从空气垂直入射到折射率为的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明介的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的厚度最少应为（质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的厚度最少应为（）A/4n B/2nC/4 D/2cnv14d4dn例例6、如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面如图所

17、示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从的单色光从空气射向空气射向E点，并偏折到点，并偏折到F点已知入射方向与边点已知入射方向与边AB的夹角为的夹角为=30，E、F分别为边分别为边BC的中点，则（的中点，则（）A该棱镜的折射率为该棱镜的折射率为B光在光在F点发生全反射点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变小光从空气进入棱镜，波长变小D从从F点出射的光束与入射到点出射的光束与入射到E点的光束平行点的光束平行60i r30sin60nsin3303n1n 光的色散光的色散色散的定义色散的定义薄膜干涉中的色散薄膜干涉中的色散衍射中的色散衍射中的色散折射时的色散折射时的色散色散的形式色散的形式原理原理现象现象原理原理现象现象原理原理现象现象例例2在下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是在下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是:()A、将双缝间距变小，则干涉条纹宽度增大；、将双缝间距变小，则干涉条纹宽度增大；B、在相同条件下，紫光的干涉纹较红光干涉纹宽；、在相同条件下，紫光的干涉纹较红光干涉纹宽；C、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝，则光屏上仅出、用遮光片遮住双缝中的一条狭缝，则光屏上仅出 现一条亮线；现一条亮线；D、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中，然后用白光照射双缝，则屏上、将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中，然后用白光照射双缝，则屏上不会出现干涉条纹。不会出现干涉条纹。A D课堂小结