13.7 光的颜色 色散 课件

1、第十三章 光 第七节 光的颜色 色散人教版选修人教版选修3-41 1、用双缝干涉实验测量光的波长的原、用双缝干涉实验测量光的波长的原理是什么？理是什么？z x xk2 2、在该实验中有哪些注意事项？、在该实验中有哪些注意事项？1 1、由上一节表达式可知，干涉条纹间距与波、由上一节表达式可知，干涉条纹间距与波长成正比，不同颜色单色光间距不同说明了什长成正比，不同颜色单色光间距不同说明了什么？么？2 2、当使用白色光源做双缝干涉实验时，得到、当使用白色光源做双缝干涉实验时，得到彩色条纹说明了什么？彩色条纹说明了什么？复习回顾 结合上节内容思考下面的问题结合上节内容思考下面的问题一、光的颜色一、光的

2、颜色 色散色散1 1、不同颜色的光，波长不同，红光波长最长（频、不同颜色的光，波长不同，红光波长最长（频率最小），紫光波长最短。率最小），紫光波长最短。2 2、光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光、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的现象叫做光的色散3 3、光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种单色、光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种单色光按波长大小依次排列的图案。（图见课本光按波长大小依次排列的图案。（图见课本P P5656）人眼视网膜上的两种感光细胞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）的光视杆细胞：对光敏感，不能区分不同

3、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。长（频率）的光。z x xk实验演示实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹：观察肥皂薄膜上干涉条纹1、点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。食盐。2、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。3、在火焰的同侧观察火焰的反射像。、在火焰的同侧观察火焰的反射像。二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散实验演示：实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹观察肥皂薄膜上干涉条纹1、观察肥皂液薄膜烛焰像上是否有条纹

4、？、观察肥皂液薄膜烛焰像上是否有条纹？2、观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想、观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想为什么？为什么？3、随着时间的推移，条纹有什么变化？、随着时间的推移，条纹有什么变化？观察结果观察结果1、像上出现明暗相间的条纹、像上出现明暗相间的条纹2、随着时间的推移，条纹间距越来大。、随着时间的推移，条纹间距越来大。由于重力的作用，肥由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下皂薄膜将形成上薄下厚的楔形。厚的楔形。光从薄膜的前后两个光从薄膜的前后两个表面反射出来两个光表面反射出来两个光波，这两列光波的频波，这两列光波的频率相同，产生干涉。率相同，产生干涉。现象解释现象解释前表面前表

5、面后表面后表面光程差为半波长的偶数倍，光程差为半波长的偶数倍，形成亮条纹。形成亮条纹。光程差为半波长的奇数光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。倍，形成暗条纹。现象解释现象解释2 2、成因：薄膜两表面反射的光互、成因：薄膜两表面反射的光互相叠加发生干涉现象。相叠加发生干涉现象。1 1、现象：若单色光照射，形成、现象：若单色光照射，形成明暗相间的条纹，由于重力作用，明暗相间的条纹，由于重力作用，上面疏，下面密；若是白光照射，上面疏，下面密；若是白光照射，则形成彩色条纹。则形成彩色条纹。生活中我们常见光的薄膜干涉现象生活中我们常见光的薄膜干涉现象肥皂泡呈彩色肥皂泡呈彩色水上的油膜呈彩色水上的油膜呈彩

6、色昆虫的翅膀呈彩色昆虫的翅膀呈彩色某些金属的表面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压紧两块小玻璃片可看到彩色环 用光垂直照射玻璃上表用光垂直照射玻璃上表面，劈尖表面附近形成的是面，劈尖表面附近形成的是一系列与棱边平行的、明暗一系列与棱边平行的、明暗相间等距的直条纹。楔角愈相间等距的直条纹。楔角愈小，干涉条纹分布就愈稀疏；小，干涉条纹分布就愈稀疏；当用白光照射时，将看到由当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。条纹。(1)(1)干涉法检查平面干涉法检查平面z x xk 光的干涉在技术上的应用光的干涉在技术上的应用条纹特点：条纹特点：1 1

7、、任意一条明条纹或者暗、任意一条明条纹或者暗条纹所在位置下面的薄膜厚条纹所在位置下面的薄膜厚度相等度相等2 2、任意相邻明条纹或暗条、任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定纹所对应的薄膜厚度差恒定(1)(1)干涉法检查平面干涉法检查平面 (1)(1)干涉法检查平面干涉法检查平面 (2)增透膜增透膜fc1增透膜增透膜 设增透膜的折射率为设增透膜的折射率为n，光在，光在真空中的波长为真空中的波长为1，在介质中的波，在介质中的波长为长为2真空中真空中fv2增透膜中增透膜中vcn 由由得得2121ffnn12薄膜厚度薄膜厚度42d(3)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、折

8、射时的色散三、折射时的色散1 1、演示实验、演示实验(1)(1)、白光经过棱、白光经过棱镜发生镜发生色散色散(2)(2)、紫光偏折程、紫光偏折程度最大，红光偏度最大，红光偏折最程度最小折最程度最小(3)(3)、出射光与入出射光与入射光相比射光相比, 明显向明显向棱镜的棱镜的底边偏折底边偏折.2 2、实验现象、实验现象3 3、色散的产生的原因、色散的产生的原因(2)棱镜对各种色光折射率不同棱镜对各种色光折射率不同(3)各种色光在同一介质中的速度不同各种色光在同一介质中的速度不同红光红光速度最速度最大大, 紫光紫光速度最小速度最小.(1)白光是由各种单色光组成的复色光白光是由各种单色光组成的复色光

9、四、四、牛顿环牛顿环B D课堂练习课堂练习例例1、下列现象中，属于光的干涉的是下列现象中，属于光的干涉的是 （ ） A雨过天晴，天空中形成的彩虹雨过天晴，天空中形成的彩虹 B阳光下，肥皂泡呈现彩色阳光下，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，油膜常下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常 出现彩色出现彩色 A D 例例2在下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是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；、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

10、光干涉纹宽；、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、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；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、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。光照射双缝，则屏上不会出现干涉条纹。例例3、在杨氏双缝干涉实验中，如果所用单色光在杨氏双缝干涉实验中，如果所用单色光波长为波长为0.40m ，屏上，屏上P点与双缝的距离差是点与双缝的距离差是1.80m ，则，则P点处是点处是_条纹；若还用同条纹；若还用同一装置，而换成波长为一装置，而换成波长为0.60m单色光，则单色光，则P点处点处是是_条纹。条纹。 （填（填明明、暗暗） 亮亮暗暗例例4、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是如图所示，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？干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的？A、a的上表面和的上表面和b的下表面的下表面B、a的上表面和