第7节 《光的颜色_色散》课件

1、第第7节节 光的颜色光的颜色 色散色散 两列光两列光_相同，相同，_相同，相同，_恒定。恒定。 频率频率振动方向振动方向相位差相位差复习复习亮条纹亮条纹暗条纹暗条纹2、出现亮条纹和暗条纹的条件、出现亮条纹和暗条纹的条件:22nr212nr（ n=0，1，2，3）（ n=0，1，2，3）1、相干光源才能产生光的干涉，对两个光源有何要求？、相干光源才能产生光的干涉，对两个光源有何要求？复习：复习：3、红光和蓝光相、红光和蓝光相比，谁的波长长？比，谁的波长长？为什么？为什么？xLd新课教学新课教学白光干涉时的条纹是彩色的。白光是最白光干涉时的条纹是彩色的。白光是最“单纯单纯”的光吗？的光吗？2把复色

2、光分解为单色光的现象叫把复色光分解为单色光的现象叫光的色散光的色散。 1单色光单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。通常按顺序分为光。通常按顺序分为7种可见光：种可见光：红、橙、黄、绿、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫青、蓝、紫 复色光：复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。由若干种单色光合成的光叫做复色光。一、光的颜色一、光的颜色 色散色散3 3光谱：复色光被分解后，各种色光按其波光谱：复色光被分解后，各种色光按其波长（频率）有序排列起来，称为这种复色光的长（频率）有序排列起来，称为这种复色光的光谱。光谱。 下图是太阳光的光谱。下图是太阳光的光谱。 利用

3、光谱可以知道该光是由哪些波长的光组利用光谱可以知道该光是由哪些波长的光组成。成。二、薄膜干涉二、薄膜干涉1、阅读书、阅读书P68的实验，回答：的实验，回答：（1）把液面当平面镜）把液面当平面镜观察灯焰的像观察灯焰的像，应该观察透射，应该观察透射光线，还是反射光线？光线，还是反射光线？（2）不撒食盐，看到什么图样？）不撒食盐，看到什么图样？（3）撒食盐时，什么图样？）撒食盐时，什么图样？2 2、请你解释：为什么会看到明暗相间的横向、请你解释：为什么会看到明暗相间的横向的黄色条纹？的黄色条纹？白色（白色（复色复色）光的薄膜干涉）光的薄膜干涉现象：明暗相间的彩色条纹现象：明暗相间的彩色条纹无色的肥皂

4、泡却有彩色的花纹无色的肥皂泡却有彩色的花纹请请你你解解释释水面上的油膜呈彩色水面上的油膜呈彩色；蝴蝶等昆虫翅膀上的彩色花纹蝴蝶等昆虫翅膀上的彩色花纹3、薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用（一一）增透膜增透膜镀层镀层薄膜薄膜对望远镜等使用透镜的光学仪器，人们是希望对望远镜等使用透镜的光学仪器，人们是希望透射光的能量大，还是反射光的能量大？透射光的能量大，还是反射光的能量大？增透膜的工作原理增透膜的工作原理提示：由能量守恒可知提示：由能量守恒可知入射光总强度入射光总强度=反射光总强度反射光总强度+透射光总强度。透射光总强度。为什么增透为什么增透膜的厚度应膜的厚度应为光在膜中为光在膜中波长的波长的1/4？

5、d增透膜增透膜增透膜增透膜增透膜增透膜透镜透镜d=/4?入射光入射光是否对所有颜色的光都有增透的作用？是否对所有颜色的光都有增透的作用？因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的透射，即透射，即薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/41/4。由于其它色光不能被有效透射，故反射较强，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。这样的镜头呈淡紫色。薄膜干涉薄膜干涉的应用的应用-高反射膜高反射膜高反射膜高反射膜薄膜厚度薄膜厚度22d三、衍射时的色散：三、衍射时的色散：四、折射时的色散四、折射时的色散问题问题: :让一束单

6、色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，如图所示，试定性画出光通过棱镜的光路图。如图所示，试定性画出光通过棱镜的光路图。 1、从玻璃棱镜的一个侧面射、从玻璃棱镜的一个侧面射入的光线从另一侧面射出时入的光线从另一侧面射出时向向底面偏折底面偏折偏折角度偏折角度折射率越大，偏折角越大折射率越大，偏折角越大理解底边含义（相理解底边含义（相对而言的）。对而言的）。 牛顿做光的色散牛顿做光的色散实验实验3 3、实验探究：、实验探究：一束白光经过棱镜一束白光经过棱镜现象现象：白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带（红光在最红光在最

7、_端端，紫光在最紫光在最_端端)光的色散录像光的色散录像上上下下什么颜色什么颜色的光偏折的光偏折得角度最得角度最大？大？4 4正确理解光的色散：正确理解光的色散：光的颜色由光的频率决定。光的颜色由光的频率决定。红光的频率最红光的频率最_，紫光频率最，紫光频率最_。 同一介质对不同色光的折射率不同，频率高的折射同一介质对不同色光的折射率不同，频率高的折射率率_。 不同频率的色光在真空中传播速度不同频率的色光在真空中传播速度_，为，为C C3 310108 8m ms s。但在其它介质中速度各不相同，在同一种介质中，紫但在其它介质中速度各不相同，在同一种介质中，紫光速度最光速度最_，红光速度最，红

8、光速度最_。某种颜色的光从空气射入水中，则频率某种颜色的光从空气射入水中，则频率f_，波速波速V_，波长，波长_。变小变小变小变小不变不变快快慢慢大大小小大大分组讨论后回答分组讨论后回答相同相同光的颜色是由光的光的颜色是由光的_决定的。决定的。频率频率物理量 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫频率折射率同种介质中光速同种介质中波长增增大大减减小小增增大大变化趋势变化趋势减小减小1 1、下列现象属于薄膜干涉的有、下列现象属于薄膜干涉的有: : （ ）A.A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹在水面上的油膜呈现的彩色花纹; ; B.B.雨后天空中呈现的彩虹雨后天空中呈现的彩虹; ;C.C.阳光下通过三棱镜得到的

9、彩色条纹阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹D.D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。肥皂泡上呈现的彩色环纹。练习练习AD 返回返回2 2、用单色光照射肥皂薄膜、用单色光照射肥皂薄膜: :（ ）A.A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹看到的干涉图样是明暗相间的条纹; ;B.B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发 生干涉生干涉, ,形成干涉图样。形成干涉图样。C.C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别 反射出来反射出来, ,形成两列波形成两列波, ,这两列波频率相同这两列波频率相同, , 所以可以产生干涉所以可以产生干涉; ;D.D.若改

10、用白光照射则看不到干涉条纹。若改用白光照射则看不到干涉条纹。AC3 3、如图所示为一显示薄膜干涉、如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，现象的实验装置，P P是附有肥皂是附有肥皂膜的铁丝圈，膜的铁丝圈，S S是一点燃的酒精是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的（下图中的（ ）AB4 4、有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是：（）、有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是：（）A A增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度；增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度；B B增透膜的厚度等于

11、入射光在真空中波长的增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4；C C增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4；D D因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。色。5 5、将波长为、将波长为的单色光从空气垂直入射到折射率的单色光从空气垂直入射到折射率为为n n的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的厚度最少应为（的厚度最少应为（ ）A A，/4

12、n/4n； B B，/2n/2n； C C，/4/4； D D，/2/2C课堂小结课堂小结 1 1、棱镜、棱镜2 2、光的色散、光的色散3 3、白光的干涉、白光的干涉4 4、薄膜干涉、薄膜干涉作业：书作业：书P70 1、2、3、4、5再再 会！会！4、薄膜干涉的应用（薄膜干涉的应用（二二）检查表面的平整程度检查表面的平整程度标准样板标准样板待检部件待检部件空气薄层空气薄层(a) (b) (c) 单色光单色光标准样板标准样板薄片薄片被检测平面被检测平面2223等高线等高线“等厚线等厚线”标准样板标准样板被检测平面被检测平面(a) (b) (c) 单色光单色光标准样板标准样板薄片薄片被检测平面被检

13、测平面薄膜干涉的应用（薄膜干涉的应用（二二）检查表面的平整程度检查表面的平整程度图图c中条纹弯曲的位置是上凸还是下凹？中条纹弯曲的位置是上凸还是下凹？答：上凸答：上凸4 4、如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表、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，所用单色光是用面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加普通光源加滤光片滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是产生的，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由哪两个表面反射的光叠加而成的( )( )A Aa a的上表面和的上表面和b b的下表面的下表面B Ba a的上表面和的上表面和b b的上表面的上表面C Ca a

14、的下表面和的下表面和b b的上表面的上表面D Da a的下表面和的下表面和b b的下表面的下表面5 5、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1 1所示。将一块平板所示。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，从两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图上往下看到的干涉条纹如图2 2所示。干涉条纹有如下特点：所示。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薄膜厚度相等；任任意一条明条纹

15、或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1 1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将（从上往下观察到的干涉条纹将（ ） A.A.变疏变疏 B. B.变密变密 C. C.不变不变 D. D.消失消失为什么一般的照相机的镜头成淡紫色？为什么一般的照相机的镜头成淡紫色？ 增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光起增透作用。当白光照到起增透作用。当白光照到(垂直垂直)

16、增透膜上，绿增透膜上，绿光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光零。这时其他波长的光(如红光和紫光如红光和紫光)并没有并没有被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色淡紫色。淡紫色。 楔性空气薄层楔性空气薄层哪两列光波发生干涉？哪两列光波发生干涉？为什么一般的照相机的镜头成淡紫色？为什么一般的照相机的镜头成淡紫色？ 增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光起增透作用。当白光照到起增透作用。当白光照到(垂直垂直)增透膜上，绿增透膜上，绿光产生相消干涉，反射光中绿光的强

17、度几乎是光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光零。这时其他波长的光(如红光和紫光如红光和紫光)并没有并没有被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色淡紫色。淡紫色。 楔性空气薄层楔性空气薄层哪两列光波发生干涉？哪两列光波发生干涉？棱镜能改变光的传播方向，但不改变光束的性质。棱镜能改变光的传播方向，但不改变光束的性质。 a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束；、平行光束通过棱镜后仍为平行光束； b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束；、发散光束通过棱镜后仍为发散光束； c、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。 回顾：回

18、顾：双缝干涉实验：双缝干涉实验： 复述单色光干涉时的现象。复述单色光干涉时的现象。 条纹间距的计算公式。条纹间距的计算公式。 红滤色片单缝双缝S1SS2屏幕问题：问题：我们用此装置来做白光的干涉我们用此装置来做白光的干涉实验会观察到什么现象呢？实验会观察到什么现象呢？ 单缝双缝S1SS2屏幕1 1、现象：、现象：中央为白色亮条纹中央为白色亮条纹明暗相间的彩色条纹明暗相间的彩色条纹干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 三、白光的双缝干涉三、白光的双缝干涉 楔性空气薄层楔性空气薄层哪两列光波发生干涉？哪两列光波发生干涉？2 2、棱镜成像：、棱镜成像：问题：问题：如果隔着棱镜看一个物体，就可以看到物体的像如果隔着棱镜看一个物体，就可以看到物体的像，那么像的位置与物体的位置相比向哪个方向偏移？，那么像的位置与物体的位置相比向哪个方向偏移？分析：分析：将一个物点将一个物点S S