波长不同白光双缝干涉条纹特点

13 4光的颜色色散 各种光的不同颜色 实际反映了它们不同的波长 或频率 用白光做双缝干涉实验 由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同 在屏上会出现彩色条纹 一 光的颜色色散 不同颜色的光 波长不同白光双缝干涉条纹特点 彩色条纹中央明条纹是白色的光的色散 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象 人眼视网膜上的两种感光细胞视杆细胞 对光敏感 不能区分不同波长 频率 的光视锥细胞 对光敏感度不如视杆细胞 但能区分不同波长 频率 的光 我们知道 波速等于波长和频率的乘积 这个关系对一切波都是适用的 不同的色光在真空中的传播速度相同 所以波长不同的色光 它们的频率也不同 波长越长 频率越小 波长越短 频率越大 各色光在真空中的频率的范围见下表 光谱 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 二 薄膜干涉中的色散 不同单色光的薄膜干涉条纹 可见 波长 越长 干涉条纹越宽 1 在薄膜干涉中 前 后表面反射光的路程差由膜的厚度决定 所以薄膜干涉中同一明条纹 暗条纹 应出现在膜的厚度相等的地方 由于光波波长极短 所以微薄膜干涉时 介质膜应足够薄 才能观察到干涉条纹 2 用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹 阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉 白光的薄膜干涉条纹 彩色条纹 水面上的油膜呈彩色 标准样板 待检部件 空气薄层 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 所示 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 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 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 在薄膜的两个表面上反射路程度恰好等于半个波长 因而互相抵 这就大大减小光的反射损失 增强了透射光的强度 这种薄膜叫增透膜 薄膜干涉的应用 二 增透膜 1 增透的条件是什么 即镀层薄膜的厚度至少多大 2 是否对所有颜色的光都有增透的作用 薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1 4 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 薄膜干涉的应用 一 检查表面的平整程度 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 一 折射时的色散 通过实验或作光路可知 如图 从玻璃棱镜的一个侧面射出的光线从另一侧面射出时向底面偏折 偏折角度不仅与棱镜材料的折射率有关 还跟入射角底大小有关 由知 在同一物质中 不同波长的光波的传播速度不一样 波长越短 频率越大 波速越慢 1 下列现象属于薄膜干涉的有 A 在水面上的油膜呈现的彩色花纹 B 雨后天空中呈现的彩虹 C 阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹D 肥皂泡上呈现的彩色环纹 练习 D 2 用单色光照射肥皂薄膜 A 看到的干涉图样是相间的彩色条纹 B 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 C 一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来 形成两列波 这两列波频率相同 所以可以产生干涉 D 若改用白光照射则看不到干涉条纹 C 2002 上海卷 3 如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下图中的 D 93年高考题 4 如右图是用干涉法检查某种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哪两个表面反射的光叠加而成的 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 D 2003 上海卷 劈尖干涉是一种薄膜干涉 其装置如图所示 将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上 在一端夹入两张纸片 从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜 当光垂直入射后 形成干涉条纹 干涉条纹有如下特点 任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的