13.7《光的颜色__色散》

第十三章
光
三、折射时的色散
2、实验现象 (1)、白光经过棱镜发 生色散 (2)、紫光偏折程度最 大，红光偏折最程度最 小 (3)、出射光与入射光 相比, 明显向棱镜的底 边偏折.
高中物理选修3-4
第十三章
光
三、折射时的色散
3、色散的产生的原因
(1)白光是由各种单色光组成的复色光 (2)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
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
生活中我们常见光的薄膜干涉现象
肥皂泡呈彩色 水上的油膜呈彩色
昆虫的翅膀呈彩色
某些金属的表面呈彩色 压紧两块小玻璃片可看到彩色环
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
光的干涉在技术上的应用 (1)干涉法检查平面
用光垂直照射玻璃上表 面，劈尖表面附近形成的 是一系列与棱边平行的、 明暗相间等距的直条纹。 楔角愈小，干涉条纹分布 就愈稀疏；当用白光照射 时，将看到由劈尖边缘逐 渐分开的彩色直条纹。
高中物理选修3-4
第十三章
光
6.红光和紫光相比（ B D ） A 在真空中传播时，紫光的速度比较大 B 在玻璃中传播时，红光的速度比较大 C 玻璃对红光的折射率较紫光大 D 从玻璃到空气的界面上，红光的临界 角较紫光大

高中物理选修3-4
第十三章
光
7.如图所示，一束白光以较大的入射角射到三 棱镜的一侧面上，从三棱镜的另一侧面射出， 在屏上形成从红到紫的彩色光带.光入射角逐渐 减小时（ Ｂ） A.红光最先消失 B.紫光最先消失 C.红光和紫光同时消失 D.红光和紫光都不会消失
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
(2)增透膜
光的干涉在技术上的应用
设增透膜的折射率为n，光 在真空中的波长为λ1，在介质中 的波长为λ2 真空中 增透膜中 由
薄膜厚度
d
2
4
c 1 f v 2 f
1
n
c n v
1 f 1 得 n 2 f 2
2
增透膜
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
光的干涉在技术上的应用
(3)高反射膜
薄膜厚度
2 d 2
高反射膜
高中物理选修3-4
第十三章
光
（4）牛顿环
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 干涉图样：内疏外密的同心 圆环 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均 匀变化的
高中物理选修3-4
第十三章
光
5.高层建筑物外墙大量使用的是幕墙玻璃，在 白天，外面的人看不见室内的物体，而室内的 人却能看见室外的景物，其原因是（ B ） A．在玻璃的外表面涂有增透膜 B．在玻璃的外表面涂有高反射膜（即对光的反 射率远大于透射率的物质） C．在玻璃的外表面涂有大量吸收光的物质 D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜
2d=nλ＇时，亮条纹 2d=（n+1/2）λ ＇ 时 ，暗条纹
光程差为半波长的奇数 倍，形成暗条纹。
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
1、现象：若单色光照射，形成 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， 则形成彩色条纹。
2、成因：薄膜两表面反射的光互 相叠加发生干涉现象。 3、产生干涉条纹的条件：薄 膜厚度有变化
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
光的干涉在技术上的应用
(1)干涉法检查平面 条纹特点： 1、任意一条明纹或者暗条 所在位置下面的空气薄膜厚 度相等 2、任意相邻明条纹或暗条 纹所对应的薄膜厚度差恒定
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
光的干涉在技术上的应用
(1)干涉法检查平面
1、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
为什么？
3、随着时间的推移，条纹有什么变化？
高中物理选修3-4 观察肥皂薄膜上干涉条纹
第十三章
光
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
观察结果
1、像上出现明暗相间的条纹 2、随着时间的推移，条纹间距越来越大。
高中物理选修3-4
第十三章
光
一、光的颜色 色散
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。
1、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。 2、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 3、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 课本P67）
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
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。 光程差为膜厚度的二 倍
现象解释
前表面
后表面
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
现象解释
光程差为半波长的偶数倍， 形成亮条纹。
高中物理选修3-4
第十三章
光虹的产生:
第十三章
光
雨后有大量小水滴悬浮在空中,太阳光投射到 小水滴上,产生色散现象.
高中物理选修3-4
第十三章
光
1.关于薄膜干涉现象，下列说法中正确的是 （ BD ） A．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 B．观察皂液薄膜的干涉现象时，观察者和光 源应该位于薄膜的同侧 C．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 D．薄膜干涉中，同一条纹上各点厚度都相同
高中物理选修3-4
第十三章
光
第7节
光的颜色 色散
高中物理选修3-4
第十三章
光
光的颜色
高中物理选修3-4
第十三章
光
1、用双缝干涉实验测量光的波长的原 理是什么？ 复习回顾 2、在该实验中有哪些注意事项？
结合上节内容思考下面的问题 1、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 么？ 2、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？
高中物理选修3-4
第十三章
光
4.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用
它照射物品时能使被照物品处产生的热效 应大大降低，从而广泛应用于各种场所， 这种灯降低热效应的原理之一是灯泡后面 放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(例 如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时表面 反射回来的热效应最显著的红外线，以λ 表示此红外线在薄膜中的波长，则所镀薄 膜的厚度最小应为( ) B A./8 B./4 C./2 D.
高中物理选修3-4
第十三章
光
3.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图所示。将一 块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两 张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄 膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图 所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或 暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻 明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差相等。现若在图1 装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空 气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 ( A ) A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失
高中物理选修3-4
第十三章
光
9、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 ） A，λ/4n； B，λ/2n； C，λ/4； D，λ/2
高中物理选修3-4
第十三章
光
2.下图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是 否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙 所示，则 ( BD ) A.产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的 下表面反射的 B.产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上 表面反射的 C.被检查的玻璃表面有凸起 D.被检查的玻璃表面有凹陷
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
实验演示：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。 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。
高中物理选修3-4 薄膜干涉
第十三章
光
高中物理选修3-4
第十三章
光
二、薄膜干涉中的色散
实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹
虚像向顶角偏移
（2）偏折角θ：（如上图中的θ）在保证入射角 和棱镜顶角不变的条件下,棱镜折射率越大, 偏 折角θ越大
高中物理选修3-4
第十三章
光
三、折射时的色散
1、演示实验
高中物理选修3-4
第十三章
光
三、折射时的色散
太阳光通过三棱镜后被分解成七种色光, 依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫.
高中物理选修3-4
高中物理选修3-4
第十三章
光
彩虹－－摄于西藏阿里高原
高中物理选修3-4
第十三章
光
三、折射时的色散
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．棱镜可以改 变光的传播方向，还可以使光发生色散．
高中物理选修3-4
第十三章
光
棱镜对光的改变作用：
（1）棱镜对光的改变作用：
θ
光线向底边偏折
高中物理选修3-4