(完整版)光的颜色色散教学课件

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.
二、光的色散:
1、实验探究：一束白光经过棱镜后会发生什么现象?
Байду номын сангаас
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.
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。
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。
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)
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。
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．
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？
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
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？）
各种色光的情况统计：(同一介质)
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。
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
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。
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