13.7_光的颜色_色散

例3、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 是由下列两个表面反射的光线叠加而成 的？ C A、a的上表面和b的下表面 B、a的上表面和b的上表面
C、a的下表面和b的上表面
D、 a的下表面和b的下表面
例4、用白光做双缝干涉实验时，得到彩色 的干涉条纹，下列正确的说法是：( A C ) A、干涉图样的中央亮纹是白色的； B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色 条纹； C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色 条纹； D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条 纹的颜色与双缝间距离有关
5.如右图所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象, 下列说法正确的是( )
A.红光的偏折最大,紫光的偏折最小 B.红光的偏折最小,紫光的偏折最大 C.玻璃对红光的折射率比紫光大 D.玻璃中紫光的传播速度比红光大
解析:白光通过三棱镜发生色散是由于各种色光在玻璃中 的折射率不同,对红光和紫光来说,玻璃对紫光折射率大,紫
A.干涉条纹的产生是由于光在膜的前后表面
反射,形成的两列光波叠加的结果
B.干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射 光的波谷与波谷叠加的结果 C.干涉条纹是等间距的平行线时,说明膜的厚 度处处相等
D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的同一侧
9.白光通过三棱镜发生色散,这说明( ) A.不同颜色的光在真空中的光速不同
思考：1、为什么会有明暗
相间的条纹？
2、单色光的薄膜干涉图样是？ 3、白光的薄膜干涉图样是怎样？ 4、条纹间距离与什么因素有关？
形状和颜色是怎样的 呢？
白光的薄膜干涉条纹 ——彩色条纹
水面上的油膜呈彩色
怎样形成的呢？
原理
由于重力的作用，肥皂薄膜 将形成上薄下厚的楔形。
光从薄膜的前后两个表面反 射出来两个光波，这两列光 波的频率相同，产生干涉。
B A
答案：A
o C
4、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，薄膜的 厚度最少应为（ ） A，λ/4n； B，λ/2n； C，λ/4； D，λ/2
答案：Ａ
5、一个半径较大的透明玻璃球体，如截去 其上面的一大部分，然后将剩余部分放 到标准的水平面上，让单色光竖直射向 界面，如图。在反射光中看到的是： A、平行的、明暗相间的干涉条纹 B、环形的、明暗相间的干涉条纹 C、只能看到同颜色的平行反射光 D、一片黑暗
B.对同一介质红光的折射率比紫光大
C.在同一介质中,红光的光速比紫光大 D.每种颜色的光通过三棱镜都会分成几
种颜色的光
10.如下图所示,一束复色光从空气中沿半
圆玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后
分成a、b两单色光,则(
)
A.玻璃砖对a光的折射率为 2 B.玻璃砖对a光的折射率为1.5 C.b光的频率比a光大 D.b光在玻璃中的传播速度比a光大
二.薄膜干涉中的色散
生 活 中 常 见 的 干 涉 现 象
肥皂液薄膜在阳光下呈彩色
薄膜干涉实验
1 、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。 3 、在火焰的同侧观察火焰的反射像。 4 、像上出现明暗相间的黄色条纹 5 、随着时间的推移，条纹间距越来大。
11.一束单色光从空气射入玻璃中， 则其 ( ) A．频率不变，波长变长 B 频率变大，彼长不变 C 频率不变，波长变短 D 频率变小，波长不变
12.对于单色光，玻璃的折射率比水大，则此光 在玻璃中传播时（ ） A、其速度比在水中的大，其波长比在水中的长 B、其速度比在水中的大，其波长比在水中的短 C、其速度比在水中的小，其波长比在水中的短 D、其速度比在水中的小，其波长比在水中的长
例2、 关于光在竖直的肥皂液薄膜上产 A、C 生干涉现象，下列说法中正确的是 ( ) A．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 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 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 D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直 的
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。
折射时光的色散:
实验：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)
为玻璃砖的半径,所以绿光时间较长.选项B､C正确. 答案:BC
可知,绿光在玻璃中传播速度比红光的速度小,传播距离都
3.如下图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置, P是附有肥皂 膜的铁线圈,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下图中的( )
解析:肥皂膜由于重力作用形成一个上面薄,下面厚的劈形膜, 同一高度的厚度相同,所以薄膜干涉的条纹是水平的,故D选
3、牛顿环
干涉图样：中央疏边沿密的同心圆环
干涉现象是由于凸透 镜下表面反射光和玻璃上 表面反射光叠加形成的 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不 是均匀变化的
【课堂练习】
例1﹑下列现象中，属于光的干涉的是(B D ) A．雨过天晴，天空中形成的彩虹 B．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 D．下雨后，在停过汽车的沥青路面上， 油膜常出现彩色
c 光偏折角度大,由 n 可知,紫光在玻璃中传播速度小. v
6.如右图所示,用三块完全相同的平板玻璃组成一个等 边三角形,一束单色光由AB面射入,由AC面射出,则以 下说法正确的是( A.出射光线方向与入射光线平行 B.出射光向顶角偏折 C.出射光会发生色散 D.出射光会向底边偏折 解析:根据光在发生折射时的规律可知:当光通过平行 玻璃砖时不改变传播方向,可知选项A正确;由于不改 变传播方向,不存在偏折和色散现象,选项B､C､D错误 )
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条纹; 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 。
3、一束红光和一束紫光以适当的角度射向玻 璃砖，玻璃砖为半圆形，如图。其出射光线都 由圆心O点沿OC方向射出，则（ ） A、AO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间较短 B、AO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间较长 C、BO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间较长 D、BO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间较短
前表面
后表面
原理
•光程差为波长的 整数倍，即膜的 厚度满足半波长 的整数倍.形成黄 色的亮条纹。
d=nλ/2
•光程差为半波长 的奇数倍，形成 暗条纹。即膜的 厚度满足1/4波 长的奇数倍. d=(2n+1)λ/4
为什么白光照射时是彩色条纹?
膜的厚度对条纹间距的影响?
3、牛顿环又称“牛顿圈”。在光学上，牛 顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉 图样，是一些明暗相间的同心圆环。例如 用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一 平面玻璃接触，在日光下或用白光照射时 ，可以看到接触点为一暗点，其周围为一 些明暗相间的彩色圆环；而用单色光照射 时，则表现为一些明暗相间的单色圆圈。 这些圆圈的距离不等，随离中心点的距离 的增加而逐渐变窄。它们是由球面上和平 面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条 纹
达到冷光效果.
答案:B
二､折射中的色散分析
1:如右图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定
的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后
发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带.
下面的说法中正确的是 ( )
A.a侧是红色光,b侧是紫色光 B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长 C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播 速率
1 A. 8 1 C. 2
1 B. 4 D.
解析:红外线最显著的特点就是热效应､当光照射物体时, 一般都伴有大量的红外线致热,在灯泡后面放置的反光镜 玻璃表面镀一层氟化镁的薄膜;相当于增透膜,当膜的最小 1 厚度等于红外线在其中传播的波长的 时,灯泡发生的 4 红外线射到增透膜后,从膜的前后表面反射回来的两束红 外线发生干涉,相互抵消,使反射的红外线强度减弱,从而
7.如图所示,在水中厚度不计的薄玻璃片做成中空三棱镜 ,里面是空气,一束白光A从棱镜的左边射入,从三棱镜 的右边射出时发生色散,射出的可见光分布在a点和b点
之间,则(
)
A.从a点射出的是红光,从b点射出的是紫光
B.从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光
C.从a点和b点射出的都是紫光,从ab中点射出的是红光
结论：①白光是由不同颜色的光组成的。 ②不同颜色光在棱镜中的折射率不同，红光最小， 紫光最大。(3)白光通过棱镜，红光的偏向角最小，紫 光的偏向角最大。
光的色散
3.色散: 太阳光通过三棱镜后被分解成七种 色光,依次是红、橙、黄、绿、蓝、
靛、紫.
1、下列现象属于薄膜干涉的有:（ ） A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹; 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条纹。
D.从a点和b点射出的都是红光,从ab中点射出的是紫光
解析:由红光的折射率小于紫光的折射率知,紫光偏 离原来方向比红光严重.由于光线是由水向空气传 播,所以光线经折射后向顶角偏折,光路如图所示.
所以从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光,选
项B正确.
答案:B
8.关于薄膜干涉,下列说法正确的是(
)
第十三章 光