光的颜色和色散

光的颜色和色散

【教学目标】

1．知道光的色散现象。

2．理解薄膜干涉中的色散现象，并了解薄膜干涉的应用。

3．理解折射时的色散现象产生的原因。

4．知道同一介质对不同色光的折射率不同。

重点：光的颜色色散

难点：光的颜色色散

【自主预习】

1、光的颜色色散：

（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距∆x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其波长________，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。

（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。

（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。红光与紫光相比，频率大，绝对折射率大，在同种介质中速度大。

2、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：

（1）相干光源是来自前后两个表面的______ __，从而发生干涉现象。

（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。

（3）科学漫步：利用光的干涉检查平整度（自主阅读）

3、衍射时的色散：白光衍射时可观察到条纹，是因为白光中包含了的光，衍射时不同色光的不同，于是各种色光就区分开了，这就是衍射时的色散。

4、折射时的色散

（1）一束光线射入棱镜经_______次折射后，出射光将向它的横截面的________方向偏折。物理学中把角θ叫偏向角，表示光线的偏折程度。

（2）白光通过棱镜发生折射时，_______光的偏向角最小，________光的偏向角最大，这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样，波长越小，折射率越________。

（3）在同一种物质中，不同波长的光波传播速度________，波长越短，波速越________。5．光的颜色由____________决定。

6．一束日光穿过棱镜，白光会分散成许多不同颜色的光，在屏上出现由__________到_________连续排列的七色彩光带，称为____________。这是由于棱镜对各种色光的____________程度不同而引起的。

7．一束单色光从空气射入玻璃中，则其频率____________，波长____________，传播速度____________。（填“变大”、“不变”或“变小”）

8．一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。各种色光中，___________色光的偏折角最大，___________色光偏折角最小。这种现象说明玻璃对___________色光的折射率最大，对___________色光的折射率最小。

【典型例题】

一、光的颜色色散

【例1】红光和紫光相比较，下列说法正确的是( )

A．红光波长大于紫光波长

B．红光频率大于紫光频率

C．在真空中传播时，红光波速大于紫光波速

D．在真空中传播时，红光波速等于紫光波速

二、薄膜干涉中的色散

【例2】如图13－7－2所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是( ) 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

【例3】．以下说法中正确的是( )

A．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的色散现象

B．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的干涉现象

C．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果

D．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜的上下两表面反射光叠加的结果

三、折射时的色散

【例4】如图中四图表示一束由两种颜色组成的复色光通过三棱镜的光路图，其中正确的是( )

【例5】．如图13－7－5所示，一个小的光源S发出白光，经三棱镜分光。若人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到( )

A．白光点

B．光点上部红色，下部紫色

C．光点上部紫色，下部红色

D．看不到光源的像

【课后练习】

1．白光通过三棱镜发生色散现象，下列说法正确的是()

A．白光是由不同频率的光组成的

B．棱镜材料对各种色光的折射率不同

C．棱镜对红光的折射率大，对紫光的折射率小

D．出现色散现象是棱镜改变了颜色

2．如图20－1所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经折射后交会到屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有()

A．n1＞n2，a为红光，b为蓝光

B．n1＜n2，a为红光，b为蓝光

C．n1＞n2，a为蓝光，b为红光

D．n1＜n2，a为蓝光，b为红光

3．对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是()

A．在相同介质中，绿光的折射率最大

B．红光的频率最高

C．在相同介质中，蓝光的波长最短

D．黄光光子的能量最小

4．如图20－2所示，是用干涉法检测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源中的滤光片产生

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

5．一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20

－3所示，在反射光中看到的是()

A．平行的明暗相间的直涉条纹

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

6.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

膜的铁丝圈，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图中的( )

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。图中的光路图可能正确的是()

8．如图20－5所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射向

半圆形玻璃砖，其射出光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下面

说法正确的是()

A．P光束在玻璃中折射率大

B．Q光束的频率比P光束的频率大

C．P光束穿过玻璃砖后频率变大