光的颜色-色散
初二-光的颜色、色散、看不见的光
光的颜色、色散、看不见的光Ⅰ.知识梳理一、要点提纲:(一)光源简单地来说就是光的源头,即正在发光的物体。
常见光源:太阳、萤火虫、燃着的蜡烛、发光的灯泡等。
(二)光的色散、颜色1.光的色散现象彩虹(1)用三棱镜可使太阳光发生色散,形成光谱.棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。
把它们按这个顺序排列起来,就是光谱,此外,在红光之外是红外线,紫光之外是紫外线,这两种都是人眼看不见的光(2)白光不是单色的,而是由各种色光混合而成的.2.色光的三原色如果用放大镜观察彩色电视屏幕,屏幕上将会出现彩条.彩条有红、绿、蓝三种。
为什么是这三种呢?原来人们发现,用红、绿、蓝三种色光,不同比例混合的话,就可以产生各种颜色的光。
所以:(1)红、绿、蓝叫做色光的三原色.(2)利用这三种色光可以混合出不同的色彩来.【比较】光的混合与颜料的混合色光的三原色为红、绿、蓝,而颜料的三原色为红、黄、蓝.色光的混合与颜料的混合规律是否相同呢?①颜料的三原色与色光的原色不同,颜料的三原色红、黄、蓝一起混合为黑色颜料的三原色为品红、黄、蓝,而色光的三原色为红、绿、蓝.补充:大自然界中色彩种类很多,不同的色彩给人的美是感受和联想是不同的,见到红、黄、橙暖色,会想到什么?火或太阳;见到蓝、紫、绿等冷色,又会想到什么?水或草地。
冷暖的对比与协调能产生美妙生动的色感。
3.物体的颜色物体的颜色(1)透明物体的颜色由通过它的色光决定;只透过红色光的玻璃,我们看到它是红色的,只透过绿色光的玻璃我们看到它是绿的(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
A:白色:白色物体是因为它反射所有射到物体上的色光,B:黑色:黑色:物体将吸收所有射到物体上的色光,C:五颜六色:我们看到物体的颜色是红色的,是因为它只反射红色的光。
因此,绿光射到红色的衣服上,我们将看到衣服是黑色的。
(三)看不见的光1.太阳光由可见光和不可见光组成。
人眼能感觉到特定频率范围内的光,即人眼能看到的光,称为可见光。
光的颜色-色散
薄膜干涉的应用(二) ——增透膜
镀层 薄膜
在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。当 薄膜的厚度适当时,反射互相抵消,大大减小光的反射损 失,增强透射光的强度,这种薄膜叫增透膜。
问题思考:
1、增透的条件是什么?即镀层薄膜的厚度至少多大?
薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1/4。 2、是否对所有颜色的光都有增透的作用?
练习1:
1.(03全国)一束单色光从空气射入玻璃 中,则其 ( C ) 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
练习2:
2.(04全国春季)对于单色光,玻璃的折射率比 水大,则此光在玻璃中传播时( C ) 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
练习10:
10.下列说法中正确的是( BD )
A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明 条纹较远的是紫光
B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明 条纹较远的是红光 C.涂有增透膜的照相机镜头,增强了对紫 光的透射程度 D.从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜 的两表面反射光干涉的结果
三、衍射中的色散
不同缝宽的单缝衍射
色光规律归纳:
(1)光的颜色由频率来决定。红光频率最低,紫光频率最 高;在不同的介质中,光的频率不变。 (2)不同频率的光在真空中的传播速度相同,但在介质中 不同。 (3)同一介质对不同光的折射率不同,一般有“频率越高, 折射率越大”(定性)。 (4)光在介质中传播时光速发生变化,波长也发生变化: 同一色光在不同介质中,折射率大的光速小,波长短(定量n 质=c/v=λ/ λ´ ); 不同色光在同一介质中频率高的折射率大,光速小,波长短 (定量n色= c/v ,v = λ ´/ f)。
光的色散与光的颜色
光的色散与光的颜色光是一种电磁波,具有波动性和粒子性。
在传播时,光经过媒介会发生色散现象,导致光的颜色的变化。
本文将探讨光的色散与光的颜色之间的关系。
一、光的色散光的色散是指光在传播过程中由于光的频率不同而发生的折射角度不同的现象。
一般来说,光经过透明介质时会发生色散,如光在水中、玻璃中的传播。
1.1 引入折射率折射率是介质对光传播速度的相对改变程度。
通常用n 表示折射率,其定义为光在真空中的速度与在介质中的速度之比。
折射率与光的频率有关,频率越大,折射率越小,反之亦然。
折射率与光的频率之间的关系可通过斯涅耳定律进行描述:n = c/v,其中 n 是介质的折射率,c 是光在真空中的速度,v 是光在介质中的速度。
1.2 色散的原理光在不同波长下折射率不同是造成色散的原因。
根据色散的性质不同,可以将其分为正常色散和反常色散。
正常色散是指折射率随着波长的增加而减小,即波长越长,折射率越小。
常见的透明介质如水、玻璃等在可见光范围内都表现为正常色散。
反常色散是指折射率随着波长的增加而增大,即波长越长,折射率越大。
一些特殊材料如氯化银在可见光范围内显示出反常色散。
二、光的颜色我们通常将可见光分为不同的颜色,如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等。
这些颜色的区分是由光的频率或波长造成的。
2.1 光的频率与波长光的频率和波长之间有一个固定的关系,即光的频率越高,波长越短;光的频率越低,波长越长。
光的频率和波长可以通过以下公式进行转换:c = λf,其中 c 是光在真空中的速度,λ 是波长,f 是频率。
2.2 光的颜色与波长光的颜色与波长之间存在一种对应关系,即不同波长的光对应着不同的颜色。
例如,波长较长的光对应红色,波长较短的光对应蓝色。
这是因为人眼的视觉系统对不同波长的光有不同的感受。
三、色散与光的颜色光的色散现象与光的波长有关。
由于不同波长的光在介质中的折射率不同,光在传播过程中会发生色散,从而导致光的颜色的变化。
光的色散课件
彩虹
问:彩虹是怎样形成的呢? 答: 雨后的天空悬浮有大量的细小水珠, 太阳光照射到这些小水珠上时,它被分解 成绚丽的七色光。因此,有时我们能看见 太阳光和小水珠建造起的——彩虹。所以, 彩虹的形成是光的色散。
电视画面的颜色是由红、绿、蓝 三种色条合成的
什么是光谱?
把太阳光分解成的七种不同的色光 按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的 顺序排列起来就是光谱。
什么是红外线?用什么来验证它的存在?
红光以外的部分的能量辐射叫做红外线, 人眼虽看不到,但可以用灵敏温度计来 检验它们的存在,属于不可见光。
红外线的应用有哪些?
1.加热物体 加热食品 烘干衣物 浴室暖灯 2.医学上做拍片诊断 3.进行遥控、遥感
4.军事上红外线夜视仪
5 什么是紫外线?
在光谱的紫光以外,也有一种看不见 的光,叫紫外线
4.5 光的色散
一、光的色散:
红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫
1、太阳光通过三棱镜后,被分解成七种
色光的现象叫做光的色散。
2、白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七同颜 色的光的折射率不同,红光的偏折最小, 说明红光的折射率最小,紫光的偏折最大, 说明紫光的折射率最大。
紫外线的应用 (主要是化学作用)
有利于人体合成维生素D;能杀死微生物,用来灭菌; 使荧光物质发光,鉴别钞票的真假; 照片底片感光
6 紫外线的不利因素有哪些?
过量的紫外线可使皮肤致癌 影响动、植物人类的生存。
知识回顾
光 的 色 散 色散:太阳光可以分解成红、橙、黄、 绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。 三原色:红、绿、蓝 红外线:热辐射。
光 的 色 散
看 不 见 的 光
紫外线:化学作用强。
光的颜色与色散知识点总结(最新)
光的颜色与色散知识点总结
我们平时常见的白色太阳光,实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紧七种单色光组成的,下面是光的颜色与色散知识点,希望对考生报考有帮助。
1、光的色散
太阳光经三棱镜折射后,在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的色光带,这种现象叫做光的色散。
棱镜的色散实验使白光成了红橙黄绿蓝靛紫。
该实验证明了:白光不是单一色光,而是由许多种色光混合而成的。
2、色光的混合和颜料的混合
(1)色光的三原色:红、绿、蓝。
等比例混合后为白色;颜料的三原色:红、黄、蓝,等比例混合后为黑色。
(2)没有黑光的存在,白颜料也不能由其他颜料调配出来。
3、物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
(2)不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。
(3)白色的不透明体反射各种色光。
黑色的不透明体吸收各种色光
【光的颜色与色散知识点总结】
1。
光的颜色与色散
光的颜色与色散光是一种电磁波,具有多种颜色。
从红、橙、黄、绿、青、蓝到紫,光中的不同颜色对应着不同的波长和频率。
光的颜色与色散现象息息相关,色散是指光在经过透明介质时,由于光的不同波长被介质折射的程度不同而分离成不同颜色的能力。
1. 光的颜色来源光的颜色是由光波长决定的。
光波长越长,光看起来就越红;波长越短,光看起来就越蓝。
光波长在400到700纳米之间的范围内,人眼可以感知到不同的颜色。
2. 光的色散现象当光通过不同介质边界时,会发生折射现象。
折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的过程。
当光由一种介质传播到另一种介质时,不同波长的光在两种介质中的传播速度不同,导致光的偏折角度不同,从而使光发生色散。
3. 色散的类型色散可以分为两种类型:正常色散和反常色散。
- 正常色散是指介质对光的不同波长折射率随波长的增加而减小的现象。
常见的正常色散材料包括玻璃和水。
在正常色散情况下,光的红色波长较长,折射率较小,所以红色光弯曲角度较小,而蓝色波长较短,折射率较大,所以蓝色光弯曲角度较大。
- 反常色散是指介质对光的不同波长折射率随波长的增加而增加的现象。
例如,二氧化硅和钠等物质具有反常色散性质。
4. 彩虹的形成彩虹是一种由雨滴对光的折射、反射和散射产生的自然现象。
当太阳光照射到雨滴上并进入雨滴内部时,发生折射和反射,并且颜色发生了分散,形成了彩虹。
彩虹中的红色在上方,紫色在下方,由此可看出光的色散现象。
5. 色散在实际应用中的作用色散在实际应用中有着广泛的应用,如:- 光谱学:通过观察光的色散现象,可以分析出物质的成分和结构。
- 光学仪器:如光谱仪、分光计等,利用色散原理进行光的分离和测量。
- 光通信:光纤通信中利用不同波长的光进行信号传输,需要光的色散特性进行波长分离和合并。
总结:光的颜色与色散是密不可分的关系。
光的颜色由光的波长决定,而色散现象则是光通过透明介质后,不同波长的光发生折射角度不同,使得光分离成不同颜色的能力。
光的颜色、色散
薄膜干涉——牛顿环
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。
薄膜干涉——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
薄膜厚度 增透膜
真空中 增透膜中
由
得
薄膜干涉的应用——高反射膜
薄膜厚度
若想增强反射光的强度,使透射光强度为 零,制成高反射膜,薄膜的厚度与光的波 长之间应该满足什么关系?
此时前后表面反射光的光程差应等于一个 波长,即:
高反射膜 在薄膜的两个面上的反射光相互加强,起 到减小透射光、增大反射光强度的作用。
紫光的折射率最大,红光的折射率最小。 依次为
折射时的色散
色光 折射率
红 1.513
某种玻璃对各种色光的折射率
橙
黄
绿
1.514 1.517 1.519
蓝 1.528
n逐渐增大
紫 1.532
折射时的色散
折射率大的光速小 各种色光在介质中的光速依次为:
即红光的速度最大,紫光的速度最小。 在同一种物质中,不同波长的光波的传播速度不一样, 波长越短(频率越大),波速越慢。
d=(2n+1)λ/4
如果膜的厚度均匀变化, 用单色光照射时,相邻的条纹间的距离是相等的。
薄膜干涉
如果薄膜是上下等厚的,还会出现干涉条纹吗?
无干涉条纹
在薄膜干涉中,前、后表面反射光 的路程差由膜的厚度决定,所以薄 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。
光的颜色 色散
二、薄膜干涉中的色散
蝉翼上的 彩色干涉条纹
二、薄膜干涉中的色散
肥皂泡上也有这样 鲜艳的色彩。这些 都是光射到薄膜上 产生的干涉现象。
二、薄膜干涉中的色散 P-61实验
实验器材: 酒精灯 食盐
铁丝圈 肥皂水
二、薄膜干涉中的色散 P-61实验 实验观察:
酒精灯上撒食盐
铁丝圈蘸肥皂水
把液膜当平面镜
光的颜色
色散
一、光的颜色
色散
二、薄膜干涉中的色散
三、折射时
的色散
单 色 光 的 双 缝 干 涉 图 样
L、d相同时: L x d 红光的条纹间距最大, 说明:红光的λ最大。
不同颜色的光波长不同。
单色光的双缝干涉图样
白光的双缝干涉图样 白光的双缝干涉图样是明暗相间的彩色条纹
说明:白光是由许多色光组成的
发生干涉时:不同颜色的光,波长不同, 条纹间距不同,白光被分解了。
光的色散:含有多种颜色的光
被分解为单色光的现象
光的颜色由频率决定 视 网 膜 上 的 细 胞 视杆细胞 对光 敏感
不能区分不同波长的光
对光不敏感
视锥细胞 能区分不同波长的光
各色光在真空中的波长和频率的范围见下表: 光的 颜色 红 橙 黄 波长λ (nm) 频率 f (1014Hz) 光的 颜色 绿 波长λ (nm) 580~490 频率 f (1014Hz) 5.2~6.1 6.1~6.7 6.7~7.5
只要是薄膜,都能发生干涉!
d
×
薄膜厚度均匀时,若为单色光照射: 2d= k λ ,则整个薄膜前方都是亮的;
1 2d=(k- )λ ,则整个薄膜前方都是暗的。 2
厚度均匀的薄膜能形成干涉条纹?
光的颜色 色散
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。光在折射 过程中发生了色散。 不同色光通过 棱镜的后的偏折角 度不同是因为棱镜 材料对不同色光的 折射率不同.
二、折射时的色散
各种色光性质比较: 频率f 折射率n 在介质中的速度v 在介质中的波长λ
红→紫 小→大 小→大 大→小 大→小
光的颜色 色散
人接收的信息有90%来自眼睛看到的光;光给了我们多姿多彩的世界.
一、光的颜色 色散
极其罕见的火彩虹
一、光的颜色 色散
各种光的不同颜色,实际反映了它们不同的波长 (或频率).
光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色
光的现象
1.
2.
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。
一、光的颜色 色散
波长越长,频率越小;波长越短,频率越大.
不同的色光在真空中的传播速度相同,所以波长不同的色光, 它们的频率也不同: 各色光在真空中的频率的范围见下表:
v f
二、折射时的色散
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.
中国人在公元10世纪,把经日光照射以后的天然透明晶体叫做“五光石”或“放 光石”,认识到“就日照之,成五色如虹霓”。这是世界上对光的色散现象的最早 认识。它表明人们已经对光的色散现象从神秘中解放出来,知道它是一种自然现象, 这是对光的认识的一大进步。比牛顿通过三棱镜把日光分成七色,说明白光是由这 七色光复合而成的认识早了七百年。
二、折射时的色散
改变光的传播方向
入射光线经三棱 镜两次折射后,向底 面偏折.(注意:若棱镜
13.7 《光的颜色_色散》 课件
标准样板
楔性空气薄层
被检测平面
为什么一般的照相机的镜头成淡紫色? 增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光 起增透作用。当白光照到(垂直)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(如红光和紫光)并没有 被完全抵消。因此,增透膜呈绿光的互补色— —淡紫色。
哪两列光波发生干涉?
5、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
课堂小结 1、棱镜
2、光的色散
3、白光的干涉
4、薄膜干涉
作业:书P70 1、2、3、4、5
再 会!
4、薄膜干涉的应用(二) ——检查表面的平整程度
折射率越大,偏折角越大
牛顿做光的色散 实验
光的色散录像 3、实验探究:一束白光经过棱镜
什么颜色 的光偏折 得角度最 大?
现象:白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带
上 下 (红光在最____端,紫光在最____端)
分组讨论后回答
4.正确理解光的色散: ①光的颜色由光的频率决定。 大 红光的频率最____,紫光频率最____。 小 ② 同一介质对不同色光的折射率不同,频率高的折射 大 率____。 相同 ③ 不同频率的色光在真空中传播速度______,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 慢 快 光速度最____,红光速度最_____。
3.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。
二、薄膜干涉 1、阅读书P68的实验,回答: (1)把液面当平面镜观察灯焰的像,应该观察透射 光线,还是反射光线? (2)不撒食盐,看到什么图样? (3)撒食盐时,什么图样?
光的色散与光的颜色
光的色散与光的颜色光的色散是指光在经过某些介质时,不同波长的光线被折射角度不同的现象。
这个现象可以通过将光通过三棱镜或光栅进行实验来观察和解释。
1. 色散的原理光的色散原理是基于折射定律和光的波长与折射率之间的关系。
根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间满足sinθ₁/ sinθ₂ = v₁/ v₂,其中θ₁和θ₂分别表示入射角和折射角,v₁和v₂表示光在不同介质中的速度。
而根据光的波长与折射率之间的关系n = c/v,其中n表示折射率,c表示光在真空中的速度。
可以得出,波长越短,折射率越大。
2. 光的颜色光的颜色是由其波长决定的。
根据光的波长范围,我们将光分为多个不同的颜色,例如红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色和紫色。
这些颜色组成了可见光谱。
3. 光通过三棱镜的色散实验我们可以用三棱镜来观察光的色散现象。
将一束白光通过三棱镜,光线在经过三棱镜的过程中会被折射,并且不同波长的光线会有不同的折射角度。
最终,我们可以在屏幕上看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫等颜色组成的光谱带,这是因为白光中的不同波长被三棱镜所分离。
4. 光通过光栅的色散实验光栅是一种由许多平行的狭缝或凹槽组成的光学元件,通过光栅的作用,可以将光线按照不同的波长进行分散。
与三棱镜类似,光经过光栅后,会出现由红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫等颜色组成的光谱带。
不同的是,光栅可以更精确地分离不同波长的光,并且能够提供更高的分辨率。
5. 应用与意义研究光的色散和光的颜色对于科学研究和工程应用具有重要的意义。
在光谱分析中,可以通过观察和测量光的色散现象,来分析物质的成分和性质。
在光学仪器中,色散衍射元件的使用可以实现光的分光和分色功能,广泛应用于激光器、摄像机、望远镜等领域。
总结:光的色散是光经过介质后,不同波长的光线被折射角度不同的现象。
通过实验可以观察到光的色散,例如通过三棱镜和光栅,可见到光的颜色分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫等光谱带。
研究光的色散和光的颜色对于科学研究和工程应用具有重要意义。
光的颜色 色散
标准样板 空气薄层 待检部件
如图甲所示,如果被检测平面是光滑的, 得到的干涉图样必是等距的,这些平行的条纹 称为等厚线。因此依据等厚线可以检测出平面 是否光滑平整。
牛顿环 (1)你知道如何形成的吗?(2)干涉条纹间距为什么 不等?
(1)空气膜干涉形成的! (2)空气膜厚度不均匀变化!
第五节:光的颜色 色散
16
三、衍射时的色散
外红内紫
四、折射时的色散
1、三棱镜
横截面为三角形的棱镜,简称棱镜.
2、可见光
红→紫:折射率越来越大,频率越来越大。
五、干涉时的色散 1、杨氏双缝干涉
外红内紫
2、薄膜干涉
白光的薄膜干涉条纹
地上的油膜
理论上分析白光的薄膜干涉条纹 颜色分布
上紫下红
薄膜干涉的应用(劈尖干涉): 检查表面的平整度(空气膜)
13
3.1透明物体的颜色
•透明物体的颜色是由它透过
的色光决定的。
3.2不透明物体的颜色
不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的 思考:黑色物体的颜色是怎么形成的
15
3.3黑色花为什么很少见?
植物学家对4千多种花的颜色进行了统计,发现 只有8种黑色花,而且还不是纯正的黑色,只是 偏紫色而已。为什么会出现这种现象呢?原来 花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收光的情况 有关。太阳光由7种色光组成。光的颜色不同, 其热效应也不同。有色不透明物体反射与他相 同的光,吸收与它颜色不同的光,黑色物体吸 收各种颜色的光。花瓣比较柔嫩,为了生存, 避免受高温伤害,它们吸收热效应较弱的光, 而反射热效应较强的光。这就是我们看到红、 橙、黄色花多,而蓝、紫色花少的原因。若吸 收7种色光,受高温伤害就更大,花也更难生存, 所以黑花很少。
光的颜色、色散zyg
巩固练习
7、一个半径较大的透明玻璃球体,如截去其上面的一大 一个半径较大的透明玻璃球体, 部分,然后将剩余部分放到标准的水平面上,让单色光竖 部分,然后将剩余部分放到标准的水平面上, 直射向界面,如图。在反射光中看到的是: 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 平行的、 环形的、 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
1、厚度为黄素色光在介质中 、 波长的四分之一。 波长的四分之一。 2、镜头呈淡紫色(紫红色) 、镜头呈淡紫色(紫红色) 3、增加光的透过性 、
实验二、 实验二、折射现象中的色散
观察实验现象,讨论如下问题: 观察实验现象,讨论如下问题: 1、太阳光经棱镜折射后发生色散的原因是什么? 、太阳光经棱镜折射后发生色散的原因是什么? 2、各色光的在棱镜中的折射率如何变化? 、各色光的在棱镜中的折射率如何变化? 折射率如何变化 3、棱镜在改变光线的传播路径上有什么规律? 、棱镜在改变光线的传播路径上有什么规律?
巩固练习
3、一束红光和一束紫光以适当的角度射向玻璃砖, 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 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 方向射出, OC方向射出,则( ) B AO是红光 是红光, A、AO是红光,它穿过玻璃砖所需的时间较短 A AO是紫光 是紫光, B、AO是紫光,它穿过玻璃砖所需的时间较长 BO是红光, 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 是紫光, 、BO是紫光
1.
2.
人眼视网膜上的两种感光细胞 视杆细胞:对光敏感, 视杆细胞:对光敏感,不能区分不同波长 频率) (频率)的光 视锥细胞:对光敏感度不如视杆细胞, 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。 能区分不同波长(频率)的光。
光的颜色、色散
光的颜色、色散一、光的颜色 色散1.光的颜色与波长:不同颜色的光,波长不同。
2.光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。
如图1371。
3.光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长的有序排列。
二.几种色散现象(1)薄膜干涉中的色散如图1372所示,竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄,因此在薄膜上不同的地方,从膜的前、后表面反射的两列光波叠加,若两列波叠加后互相加强,则出现亮纹;在另一些地方,叠加互相减弱,则出现暗纹.故在单色光照射下,就出现了明暗相间的干涉条纹;若在白光照射下,则出现彩色干涉条纹.(2)衍射时的色散用白光做衍射实验时,得到的条纹是彩色的。
这是因为衍射时不同色光的亮条纹的位置不同,于是各种色光就区分开了。
这种现象是光在衍射时的色散。
用不同的单色光做双缝干涉实验,得到的条纹之间的距离不一样,但都是明暗相同的单色条纹。
由Δx =l dλ知,红光波长最长,Δx 最大,紫光波长最短,Δx 最小。
白光干涉时的条纹是彩色的,即白光是由多种色光组成的复色光,发生干涉时,白光发生了色散现象。
(3)折射时的色散图1372如图1372说明白光通过棱镜折射后,由上到下的色光顺序为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这说明白光是由七色光组成的。
三.薄膜干涉在技术上的应用(1)用干涉法检查平面如图1373所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从上向下照射,入射光从空气膜的上下表面反射出两列光波,形成干涉条纹.如果被检测平面是光滑的,得到的干涉图样必是等间距的.如果某处凹下,则对应明条纹(或暗条纹)提前出现,如图1374(a)所示;如果某处凸起来,则对应条纹延后出现,如图(b)所示(注:“提前”与“延后”不是指在时间上,而是指由左向右的顺序位置上).图1373图1374(2)增透膜的应用在光学仪器中,为了减少光在光学元件(透镜、棱镜)表面的反射损失,可用薄膜干涉相消来减少反射光,如照相机、测距仪、潜望镜上用的光学元件表面为了减少光的反射损失都镀上了一层介质薄膜(氟化镁),使薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的14,这样反射回来的两列光波经过的路程差恰好等于半个波长,它们叠加后相互抵消,从而减少了光学元件表面反射造成的光能损失,增强了透射光的能量,故称为增透膜.达标练习1、如图13-5-1所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂薄膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图样应是图中的( )2.关于薄膜干涉,下列说法中正确的是( )A.厚度均匀的薄膜,也会发生干涉现象B.只有厚度不均匀的楔形薄膜,才会发生干涉现象C.厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D.观察肥皂液膜的干涉现象时,观察者应和光源在液膜的同一侧E.厚度不均匀的薄膜才会形成干涉条纹3、如图13-5-3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侧光的折射率小于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的传播速度大于b侧光的传播速度4.如图13-5-4所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用单色光是用普通光通过滤光片产生的,检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )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5、13-5-6所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是( )A.人从右侧向左看,可以看到彩色条纹B.人从左侧向右看,可以看到彩色条纹C.彩色条纹水平排列D.彩色条纹竖直排列6、一个半径较大的透明玻璃球体,截去其下面的一部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图13-5-8所示,在反射光中看到的是( )A.平行的明暗相间的直干涉条纹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7、一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率.下面的几个图中哪个光路图可能是正确的( )8、如图13-5-10所示,在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜,里面是空气,一束光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D.从a点和b点射出的都是红光,从ab中点射出的是紫光9、某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律,他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内,在其左方竖直放置一个很大的光屏P,让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后,有两束单色光a和b射向光屏P,如图1379所示.他们根据实验现象提出了以下猜想,你认为正确的是( )A.单色光a的波长大于单色光b的波长B.在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度C.单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间D.当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中,在光屏P上最早消失的是a光E.用a、b两单色光分别做双缝干涉实验时,a光的条纹间距比b光的大10、劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示,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。
物理学 光的颜色和色散
一.光的颜色 二.光的色散
一、光的颜色 五彩缤纷的世界
可见光是电磁波谱中人眼可见的。 频率在 3.84×1014~7.69×1014Hz 之间。 波长在400~760nm之间。
可见光颜色与对应的波长
颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
波长范围 (nm) 760~630 630~600 600~570 570~500 500~450 450~430 430~400
3.9~4.8 4.8~5.0
5.0~5.3 5.3~6.0
6.0~6.7 6.7~7.0
7.0~7.5
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。
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(频率最大)。
(3)色散的产生的原因 ➢ 白光是由各种单色光组成的复色光 ➢ 棱镜对各种色光折射率不同 ➢ 各种色光在同一介质中的速度不
同 n c u
红光速度最大, 紫光速度最小 红光折射率最小,紫光折射率最大
3.干涉时的色散
用白光(代替单色光)做双缝干涉实验,由于白 光内各种单色光的干涉条纹间距不同,实际反映了它们 不同的波长(或频率),在屏上会出现彩色条纹。
2.光的色散: 含有多种颜色的复色光被分解为单色光的现象。
3.棱镜色散原理:
同一介质对不同频率的光,具有不同的折射率; 红光折射率最小,紫光折射率最大。
白光
红光
薄膜干涉
4.衍射时的色散
狭宽窄
用白光作为光源,不同波长的光产生的衍射图样 除中央明条纹仍是白色,其他明条纹为彩色条纹,各 种单色光在中央明条纹两侧形成由紫到红的彩色条纹。
光的色散 颜色
看不见的光
热作用强,用于红外线加热器
• 红外线
注意:一切物体都能发射红外线,同时也在吸收红外线
穿透能力强,用于红外线探测器(红外遥感)
紫外线
化学作用强,使照相底片感光 生理作用强,促进人体维生素的吸收, 杀菌,消毒 荧光效应,用于仿伪等项 目
一、填空
1、透明物体的颜色,是( 由它所透过和光的 )颜色决定的; 反射的 不透明物体一的颜色则是由它所( )光的颜色决定 的。
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2、 光的色散
3
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
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红
蓝 黄 二、选择: 青
绿
红
A、C
返回
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C
D
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色散 白
D
答:可以看到彩虹。这是光经水珠发生的色 散作用。这种现象不长久。因为水珠就蒸发 了。
返回
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光的色散 颜色
八年级物理
第二章第五节
光的色散 颜色
一、光的色散
●白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色的现象。 ●光的色散现象说明:白光是由上述七种颜色混合而成。
二、颜色
●透明物体。
●红、绿、蓝三种颜色的光混合能产生各种颜色的光,因此 把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。 ●红、黄、青三种颜色的颜料混合能产生各种颜色的颜料, 因此把红、黄、青三种颜色叫做颜料的三原色。
光的色散颜色
光的色散颜色一、光的色散现象1. 定义- 太阳光(或白光)通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象称为光的色散。
这表明白光是由多种色光混合而成的。
2. 实验- 在人教版教材中,通过三棱镜做光的色散实验。
让一束太阳光(平行光)照射到三棱镜的一个侧面上,光通过三棱镜后,会在光屏上形成一条彩色的光带,这条光带按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
二、色散后各种颜色光的特点1. 频率和波长范围- 红光:频率最低,波长最长,在真空中波长约为760 - 622nm。
- 紫光:频率最高,波长最短,在真空中波长约为455 - 390nm。
- 其他色光的频率和波长介于红光和紫光之间,按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序,频率逐渐升高,波长逐渐减小。
2. 传播特性- 在同种均匀介质中,各种色光的传播速度不同。
由于v = λ f(v是光的传播速度,λ是波长,f是频率),在真空中所有色光的传播速度都为c = 3×10^8m/s。
但在其他介质(如玻璃、水等)中,频率不变,由于不同色光的波长不同,所以传播速度不同。
一般来说,频率越高(波长越短)的色光在介质中的传播速度越小。
- 例如,在三棱镜中,紫光的传播速度比红光的传播速度小,这也是光发生色散的原因之一。
当光从一种介质进入另一种介质时,由于不同色光的折射程度不同(折射率n=(c)/(v),v是色光在介质中的速度),紫光的折射率比红光的大,所以紫光偏折得更厉害。
3. 能量特性- 根据E = hf(E是光子能量,h是普朗克常量,f是频率),频率越高的色光,光子能量越大。
所以紫光的光子能量比红光的光子能量大。
三、生活中的光的色散现象1. 彩虹- 彩虹是一种常见的光的色散现象。
当雨后天气初晴时,观察者在特定的角度可以看到天空中的彩虹。
其原理是太阳光在雨滴中经过折射、反射后发生色散。
太阳光进入雨滴后,由于不同色光的折射程度不同,在雨滴内部经过一次反射后再折射出来,就形成了按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序排列的彩虹。
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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a 射率最大。
20
光的色散
a
21
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.
膜的厚度为绿光在膜中波长的1/4
因为人眼对绿光最敏感,所以一般增强绿 光的透射,即薄膜的厚度是绿光在薄膜中 波长的1/4。由于其它色光不能被有效透 射,故反射较强,这样的镜头呈淡紫色。
a
14
a
15
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
②中央为白色亮条纹;
的特点?
③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的;
④在每条彩色亮纹中红光总是a 在外侧,紫光在内侧。 3
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
a
4
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?
a
5
薄膜干涉实验
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.
a
18
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
19
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
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。
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?
a
6
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。
前表面 后表面
a
7
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
a
8
应用
1.检查物体表面的平整程度
2.增透膜
a
9
薄膜干涉的应用1 ——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。
13.7 光的色散 颜色
a
1
一、光频率 不同
x l
d
不同颜色的光波长 不同
不同颜色的光干涉
条纹间距不同
a
2
2.色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象
真空中波长(nm)
频率( 10 Hz)
白光是复合光
①明暗相间的彩色条纹;
白光的干涉图样
a
22
2
2
a
12
2.增透膜
薄膜厚度
d 4
增透膜:在透镜表面涂上一层薄膜,当 薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波 长的1/4时,从薄膜前后两表面反射回来 的光的路程差恰好等于半个波长,它们 干涉相消,减小了反射光的能量,增强 了透射光的能量,称为增透膜。
增透膜
a
13
思考
照相机和摄象机的镜头常常呈现淡紫色,为什么?
单色光
标准样板 薄片
被检测平面
(a)
(b)
(c)
注:薄片厚度一般仅为零点零几毫米左a 右,只相当于一张纸片的厚度 10
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.
等厚线
标准样板
楔性空气薄层
a
被检测平面
11
根据等厚线判 3 2
断凹凸
干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不
是均匀变化的
a
16
三、衍射时的色散
白光的单缝 衍射图样
用白光做光的单缝衍射实验,得到的条 纹是彩色的。这是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位置不同, 于是各种色光就区分开了。这个现象是光在
衍射时的色散。
a
17
三.折射时光的色散
1.棱镜: 常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜,