河南省洛阳市高中物理 第十三章 光 13.7 光的颜色色散课件 新人教版选修34.ppt

绚丽的彩虹 璀璨的钻石 你想知道这些美丽的现象是如何产生的么 缤纷的气泡 光的颜色色散 学习目标 1 知道不同颜色的光 波长不同 2 知道什么是色散 了解什么是光谱 3 通过实验初步认识薄膜干涉现象 了解其应用 4 经历不同物理过程中光的色散现象的探究过程 了解色散在生活中的应用 5 通过自然界中的光现象 虹的教学及色散现象的教学激发学生对大自然的热爱以及对自然之谜的求知欲望 光的颜色色散 蓝光 双缝干涉现象 光的颜色由什么决定呢 1 光的颜色由光的频率 波长 决定 2 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散 3 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 就是光谱 光的颜色色散 760 400 620 600 580 490 450 430 蓝 红 橙 黄 绿 青 紫 真空中波长 nm 7 50 3 95 5 00 4 76 5 26 6 00 6 67 6 98 白光的薄膜干涉条纹 彩色条纹 水面上的油膜呈彩色 薄膜干涉中的色散 1 薄膜干涉现象 实验 薄膜干涉产生的色散 阳光照在空中飞舞的肥皂泡上 会产生彩色的条纹 这就是薄膜干涉所产生的色散现象 现象解释 薄膜 第一个界面的反射光 第一个界面的反射光 第一个界面的反射光 第二个界面的反射光 第二个界面的反射光 第二个界面的反射光 单色光入射 两个界面的反射光频率相同 会发生干涉 光程差 2d 若 n 该处为亮条纹 若 该处为暗条纹 由于重力作用 薄膜厚度由上至下递增 会呈现明暗相间条纹 若入射光为白光 则会呈现彩色条纹 薄膜干涉 1 定义 由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成 产生原因是当肥皂膜竖直放置 由于重力作用 膜上薄下厚 光照射到肥皂膜上 经前后膜两次反射 又叠加在一起 后膜反射光的路程比前膜反射多2倍膜厚 若膜厚度2倍等于波长整数倍 两列光波加强 呈现明纹 若某种膜厚度2倍等于半个波长奇数倍 此处两处两列波互相减弱 出现暗纹 膜厚度变化是连续的 就了现明暗相间条纹 薄膜干涉 产生原因 用单色光照射肥皂薄膜时 发生光的干涉现象 这时 a 看到的干涉图样是明暗相间的条纹b 从光源所在同一侧才能看到干涉图样c 从光源的另一侧才能看到干涉图样d 从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉 形成干涉图样 ab 薄膜干涉的应用 a 干涉法检查平面 原理 在被检平面与透明样板间垫一个薄片 使其间形成一个楔形的空气薄层 当用单色光从上面照射时 入射光从空气层的上 下表面反射出两列光波 于是从反射光中看到干涉条纹 劈形空气薄层 标准样板 被检测平面 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 检查工件的平整度 左凹右凸 b 增透膜 原理 当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的 时 在薄膜的两个面上的反射光 光程差恰好等于半波长 因而相互抵消 达到减小反射光 增大透射光的作用 思考 增透膜能否将所有反射光都抵消 思考 怎样来确定增透膜的厚度 因为人的视觉最敏感的色光为绿光 所以增透膜的厚度为绿光在增透膜中波长的1 4 以增大绿光的透射强度 因为红光与紫光反射强度大 所以照相机的镜头常呈淡紫色或蓝色 照相机和望远镜 另一种实现光的干涉装置 牛顿环 拓展 干涉装置 有种灯具俗称 冷光灯 用它照射物品处产生的热效应大大降低 这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜 例如氧化镁 这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线热效应 以 表示此红外线的波长 则所镀膜的厚度最小应为 a 8 b 4 c 2 d b 如图所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置 所用单色光是用普通光源加滤光片产生的 检查中所观察到的干涉条纹 是由下列哪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的下表面d a的下表面和b的上表面 d 5 一束单色平行光 通过双缝在屏上得到干涉条纹 则 a 相邻明条纹或暗条纹的间距不相等b 用红光做实验比用紫光做实验得到的明条纹或暗条纹的间距大c 屏上某暗条纹中一点到两缝的距离的差等于半波长的奇数倍d 如改用白光做实验 得不到干涉条纹 bc 6 如图是双缝干涉的实验装置 其光屏上p处发现明条纹 则双缝到光屏上p点的距离之差为 a 光波的半波长的奇数倍b 光波的波长的奇数倍c 光波的半波长的偶数倍d 光波的波长的偶数倍 c 光的颜色色散 分别用红光与蓝光射向同一个单缝 缝后的屏上会出现明暗相间的衍射条纹 但条纹的间距也不相同 因此用白光做单缝衍射的实验 同样也会在光屏上看到彩色的条纹 单缝衍射中的色散 实验 光的色散 折射中的色散 思考1 一束白光为什么会变成条彩色光带 这一现象说明了什么问题 思考3 光从一种介质进入另一种介质 频率会变吗 思考2 光从一种介质进入另一种介质 光速会变吗 思考4 光从一种介质进入另一种介质 波长会变吗 现象解释 棱镜 光屏 光线偏底现象 课堂小结 1 色散 将复色光分解成单色光的现象 2 产生色散现象的原因 不同单色光在介质中的频率 波长 折射率 传播速度均不同 3 可见光的f n v的规律 红光 紫光 f n v 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 1 利用光的干涉检查平整度 薄膜干涉的应用 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