(完整版)光的颜色色散教学课件

光的颜色： 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
偏向角：
由小→大
折射率：
由小 → 大
在介质中的光速： 由大 → 小
在介质中临界角 由大 → 小 紫光更易发生全反射
•同一频率的色光在不同介质中传播时,频率不 变, 光速改变(v=c/n=λf), 波长也随之改变.
2．单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。 复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。
标准样板 空气薄层 待检部件
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楔形空气膜， 用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列 光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹
光在空气层的上下 表面发生反射,这两 束反射光发生干涉.
如果被检测表面的平整的,将看到与 底线平行的干涉条纹.
原因是厚度相等的地方，光程差一 样、干涉情况一样，即某一处反射 回来的两列波叠加，若光振动加强， 产生亮点，那些与此处厚度相等的 地方都是亮点，这些亮点组成彼此 平行的亮纹,反之是暗纹
标准样板
楔性空气薄层
被检测平面
3 2
2
2
薄膜干涉的应用（一） ——检查表面的平整程度
如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的, 如图（b）所示；如果观察到的干涉条纹如图（c）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 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10-6cm。
3．色散：把复色光分解为单色光的现象叫光的色散。 4．正确理解光的色散：
①光的颜色由光的频率决定。在不同介质中，光的频 率不变。
② 同一介质对不同色光的折射率不同，频率高的折射 率大。
③ 不同频率的色光在真空中传播速度相同，为C＝ 3×108m／s。但在其它介质中速度各不相同，在同一 种介质中，紫光速度最小，红光速度最大。(V=c/n)
物理量 频率 折射率 同种介质中光速 同种介质中波长
红橙 黄 绿 蓝 靛 紫
变化趋势 逐增
逐增 逐增 逐减
5．光谱：复色光被分解后，各种色光按其波 长（频率）有序排列起来，称为这种复色光的 光谱。
下图是太阳光的光谱。 利用光谱可以知道该光是由哪些波长的光组 成。
回顾：双缝干涉实验：
单缝 双缝
屏幕
二、薄膜干涉中的色散
（1）现象：水平明暗相间条纹 （2）成因：薄膜的前后两表面反射光叠加而产生干涉。 （3）规律：2d=nλ＇时，亮条纹
2d=（n+1/2）λ ＇ 时 ，暗条纹 （4）产生干涉条纹的条件：薄膜厚度有变化
1.白光的薄膜干涉条纹 ——彩色条纹
2.水面上的油膜呈彩色
3.牛顿环（演示）
薄膜干涉的应用（一） ——检查表面的平整程度
彩虹－－摄于西藏阿里高原
一、通过棱镜的光线
1、棱镜 ⑴定义：各平面相交的透明体叫做棱镜。 横截面为三角形的棱镜叫 三棱镜。通常所说的棱镜指三棱镜。
问题:让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面， 如图所示，试定性画出光通过棱镜的光路图。
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．
2、白色（复色）光的薄膜干涉 现象：明暗相间的彩色条纹 解释：由于白光是复色光，各色光的波长不同，各色 光都发生薄膜干涉，但不同颜色的光在不同的位置相互 加强，所以看起来肥皂泡是彩色的。
其它：路面上飘浮的油膜上的彩色条纹；蝴蝶等昆虫 翅膀上的彩色花纹等都是薄膜干涉。
复习回顾：
一、光的色散：含有多种颜色的光被分解为 单色光的现象。
分析：将一个物点S放在棱镜前，
从物点发出的两条光线经棱镜折射
后射出，我们根据光沿直线传播的 S'
经特验点，：认隔为着光棱线镜是看从物它体们的的像反是向延
长正线立的的交虚点像S’，射像出的的位，置向S'就棱镜是S在 棱顶镜角中方所向成偏的移像。（如图所示）。这
S
个虚像的位置比物体的实际位置向
顶角方向偏移，物像同侧。
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。 a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束； b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束； c、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。
3、棱镜成像：
问题：如果隔着棱镜看一个物体，就可以看到物体的像
，那么像的位置与物体的位置相比向哪个方向偏移？
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， 偏折的角度不同 （ 大小顺序如何？）
（由折射定律可知）
2）棱镜材料对各种色光的折射率不同。（大小顺序如 何？）
由公式 ：n= C / V
3）各种单色光在介质中的光速不同。（大小顺序如 何？）
各种色光的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)
结论：①白光是由不同颜色的光组成的。
② 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。
四、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.
S1 S
S2 红滤色片
复述单色光干涉时的现象。 问题条：纹我间们距用的此计装算置公来式做。白光的干涉 实验会观察到什么现象呢？
三、白光的双缝干涉
单缝 双缝
屏幕
S1 S
S2
12、、解现释象：： ①由中白央光为是白复色亮 光条 ，纹各色光的波长不同，各色光所得到 ②的明干暗涉相图间样的 中彩 ，色 相条邻纹两条亮纹（或暗纹）间的距离也 ③不干同涉，条各纹色是 光以 干中 涉央后亮的纹条为纹对相称叠点加排，列在的 中央白色亮纹 两边出现彩色条纹。
四、薄膜干涉
让一束光经薄膜 的两个表面反射后， 形成的两束反射光 产生的干涉现象叫 薄膜干涉．
1、单色光 实验：观察黄光的 薄膜干涉
现象：薄膜两表面反射的光互相叠加而成的明暗条纹, 条纹是水平排列.
解释：薄膜两表面反射的光互相 叠加而成的。竖立的肥皂膜在重 力的作用下形成上薄下厚的楔形， 当光照在薄膜上时，从膜的前后 表面各反射回一列光波，这两列 波即是频率相同的相干光波，由 于薄膜的厚度不同，这两列光波 的路程差不同。当路程差为光波 波长的整数倍时，则为波峰与波 峰相遇，波谷与波谷相遇，使光 波的振动加强，形成亮条纹；当 光波的路程差为半波长的奇数倍 时，则波峰与波谷相遇，光波的 振动减弱，形成暗条纹