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文档简介

第十三章光 13 7光的色散颜色 结论 不同颜色的光 波长不同 一 光的颜色色散 现象 中央为白色亮条纹 两侧为彩色条纹 白光的双缝干涉 结论 白光是由多种色光组成的 白光是复色光 光的色散 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散 人眼视觉特点 人眼视网膜上的两种感光细胞 1 视杆细胞 对光敏感 不能区分不同波长 频率 的光 2 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 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 薄膜干涉实验 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 现象 火焰的像有明暗相间的条纹 条纹成水平排列 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 原理 前表面 后表面 火焰的像是液膜前后两个表面反射的光形成的 来自两个面的反射光相互叠加 发生干涉 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 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 原理 d n 2 d 2n 1 4 d1 d2 d3 d4 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 薄膜干涉的应用 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 由于白光中含有多种波长的光 所以增透膜只能使其中一种波长的光相消 因为人眼对绿光最敏感 一般选择对绿光起增透作用的膜 即薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1 4 在反射光中绿光的强度几乎为零 其它波长的光并没有完全抵消 所以增透膜 镜头 呈淡紫色 标准样板 待检部件 空气薄层 薄膜干涉的应用 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 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 根据等厚线判断凹凸 三 衍射时的色散 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 白光的单缝衍射图样 四 折射时光的色散 如图所示 横截面为三角形的棱镜 叫三棱镜 通常所说的棱镜为三棱镜 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 2 棱镜对光线的作用 偏折角度 折射率越大 偏折角越大 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
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