湖南省长沙市长郡卫星远程学校高中物理《光的颜色 色散》课件1 新人教版选修21.ppt

光的颜色色散 明暗相间的彩色条纹 中央为白色亮条纹 干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 在每条彩色亮纹中红光总是在外侧 紫光在内侧 白光是复合光 一 光的色散与光谱 1 光的色散 白光的双缝干涉条纹是 的 可见白光是由多种色光组成的 发生干涉时由于不同颜色的光的干涉条纹间距不同 白光被分了 像这样含有多种颜色的光被分解为 的现象 叫做光的色散 含有多种颜色的光通常称做复色光 2 光谱 含有多种颜色的光被分解后 各种色光按其 的有序排列 就是光谱 从左到右 a 颜色顺序 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 b 波长顺序 依次减小 c 频率顺序 依次增大 肥皂液薄膜在阳光下呈彩色 生活中常见的干涉现象 二 薄膜干涉中的色散 二 薄膜干涉中的色散 实验演示 1 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 4 观察肥皂液薄膜烛焰像上是否有条纹 实验演示 2 观察肥皂薄膜上干涉条纹 1 观察条纹的方向 是竖直还是水平 想想为什么 2 随着时间的推移 条纹有什么变化 实验演示 2 观察肥皂薄膜上干涉条纹 1 观察条纹的方向 是竖直还是水平 想想为什么 2 随着时间的推移 条纹有什么变化 二 薄膜干涉中的色散 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 不同单色光的薄膜干涉条纹 不同单色光的薄膜干涉条纹 可见 波长 越长 干涉条纹越宽 3 现象解释 由于重力的作用 肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形 3 现象解释 由于重力的作用 肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形 3 现象解释 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 3 现象解释 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 3 现象解释 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 3 现象解释 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 3 现象解释 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 3 现象解释 3 现象解释 光程差为半波长的偶数倍 形成亮条纹 3 现象解释 光程差为半波长的偶数倍 形成亮条纹 光程差为半波长的奇数倍 形成暗条纹 3 现象解释 光程差为半波长的偶数倍 形成亮条纹 光程差为半波长的奇数倍 形成暗条纹 1 观察条纹的方向 是竖直还是水平 想想为什么 2 随着时间的推移 条纹有什么变化 3 现象解释 4 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 标准样板 待检部件 空气薄层 5 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 标准样板 待检部件 空气薄层 5 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 标准样板 待检部件 空气薄层 5 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 标准样板 待检部件 空气薄层 5 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 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 标准样板 待检部件 空气薄层 5 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 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 5 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 如果观察到的干涉条纹如图 c 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 5 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 如果观察到的干涉条纹如图 c 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 注 薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右 只相当于一张纸片的厚度 播放 薄膜干涉 mpg 5 薄膜干涉的应用 二 牛顿环 干涉图样 中央疏边沿密的同心圆环 解释 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 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 5 薄膜干涉的应用 二 增透膜 照相机和摄象机的镜头常常呈现淡紫色 为什么 思考 照相机和摄象机的镜头常常呈现淡紫色 为什么 思考 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 如果需要增绿光的反射 即减少透过的绿光 那么该如何确定镀膜的厚度 举一反三 薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1 2 凸透镜的弯曲表面是个球面 球面的半径叫做这个曲面的曲率半径 把一个凸透镜压在一块平面玻璃上 让单色光从上方射入 如图 从上往下看凸透镜 可以看到亮暗相间的圆环状