高二物理选修34 光的色散 ppt.ppt

色散光的 彩虹是怎么产生的 红花绿草的颜色是由什么决定的 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 棱镜 一 棱镜对光的改变作用 1 棱镜对光的改变作用 光线向底边偏折虚像向顶角偏移 2 偏折角 如上图中的 在保证入射角和棱镜顶角不变的条件下 棱镜折射率越大 偏折角 越大 一 光的色散 结论 白光不是单色光 而是由各种色光混合成的 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 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 2 棱镜材料对各种色光的折射率不同 大小顺序如何 由折射定律可知 3 各种单色光在介质中的光速不同 大小顺序如何 由公式 n c v 各种色光的情况统计表 同一介质 光的颜色 红橙黄绿蓝靛紫偏向角 折射率 在介质中的光速 由小到大 由小到大 由大到小 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 f 波长也随之改变 彩虹的产生 雨后有大量小水滴悬浮在空中 太阳光投射到小水滴上 产生色散现象 彩虹 摄于西藏阿里高原 练习 1 1666年英国物理学家用三棱镜使太阳光发生色散 2 太阳光通过三棱镜后分解成 七色光带 这就是现象 3 光的色散现象说明 白光是由混合而成的 4 彩虹是太阳光在传播中被空中水滴而产生的 5 毛泽东的诗句 赤橙黄绿青蓝紫 谁持彩练当空舞 主要涉及的物理知识是 牛顿 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 各种色光 色散 光的色散 光的色散 二 色光的混合 红 绿 蓝叫做色光的三原色 利用这三种色光可以混合出不同的色彩来 三 物体的颜色 透明物体的颜色是由它透过的色光决定的 1 透明体的颜色 三 物体的颜色 不透明物体的颜色由它反射的色光决定 白色物体反射各种色光 黑色物体吸收各种色光 完全不反射光 2 不透明体的颜色 练习 1 有色透明物体的颜色由它决定 有色的不透明体的颜色由它决定 2 对各种颜色的色光都能吸收的物体颜色是 3 对各种颜色的色光都能反射的物体颜色是 a 白色 b 无色 c 黑色 d 不存在这种颜色 4 一束光照到一张纸上 看到这张纸呈现红色 那么这束光和这张纸是 a 红色的光 白色的纸b 白色的光 红色的纸c 红色的光 红色的纸d 以上情况都有可能 透过的色光 反射的色光 黑色 a d 四 颜料的混合 颜料的三原色是品红 黄 青它们按不同的比例可以调出不同的颜色 地上的油膜 肥皂泡 下面的一些颜色是怎么来的 肥皂泡呈彩色 昆虫的翅膀呈彩色 生活中我们经常见到光的干涉现象 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 薄膜干涉 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 1 点燃酒精灯 并在酒精灯火焰里洒一些食盐 3 在火焰的同侧观察火焰的反射像 2 用金属环在肥皂液中浸一下 制成肥皂薄膜 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 现象解释 前表面 后表面 光程差为波长的整数倍 形成黄色的亮条纹 光程差为半波长的奇数倍 形成暗条纹 现象解释 在重力的作用下 薄膜随着时间越来越薄 条纹间距变稀疏 现象解释 白光照射时是彩色条纹 光的干涉在技术上的应用 1 检查物体表面的平整程度 楔性空气薄层 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 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 那些与这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 2 增透膜 薄膜厚度 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 另一种实现光的干涉装置 牛顿环 压紧两块小玻璃片可看到彩色环 例1 下列现象中 属于光的干涉的是 a 雨过天晴 天空中形成的彩虹b 阳光下 肥皂泡呈现彩色c 一截插入水中的筷子 看上去变弯了d 下雨后 在停过汽车的沥青路面上 油膜常出现彩色 课堂练习 bd 例2 在下列关于双缝干涉实验的说法中 正确的是 a 将双缝间距变小 则干涉条纹宽度增大 b 在相同条件下 紫光的干涉纹较红光干涉纹宽 c 用遮光片遮住双缝中的一条狭缝 则光屏上仅出现一条亮线 d 将红色与兰色滤光片插入两条狭缝中 然后用白光照射双缝 则屏上不会出现干涉条纹 ad 例3 在杨氏双缝干涉实验中 如果所用单色光波长为0 40 m 屏上p点与双缝的距离差是1 80 m 则p点处是 条纹 若还用同一装置 而换成波长为0 60 m单色光 则p点处是 条纹 填 明 暗 亮 暗 例4 在利用双缝装置观察单色光的干涉现象时 下列说法正确的是 a 对于同一实验装置 红光产生的干涉条纹间距比紫光产生的条纹间距小b 在其它条件不变条件下 增加双缝间距离 干涉条纹变宽c 在其它条件不变条件下 增加双缝到屏的距离 干涉条纹变宽d 由于不同颜色光的波长不同 位于中央的条纹可能是明条纹 也可能是暗条纹 c 例5 关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生干涉现象 下列说法中正确的是 a 干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射 形成的两列光波叠加的结果b 若出现明暗相间条纹相互平行 说明肥皂膜的厚度是均匀的c 用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时间距小d 薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的 a c 例6 如图所示 是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置 所用单色光做光源 检查中所观察到的干涉条纹是由下列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 c 红光和紫光相比 a在真空中传播时 紫光的速度比较大b在玻璃中传播时 红光的速度比较大c玻璃对红光的折射率较紫光大d从玻璃到空气的界面上 红光的临界角较紫光大 bd 巩固练习 一光线对称地通过等边