WK光的颜色色散

会计学1WK光的颜色色散地上的油膜肥皂泡第1页/共34页第2页/共34页光的颜色色散第3页/共34页白光是由多种颜色的光组成，称为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。第4页/共34页1、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，人眼依靠视锥细胞分辨颜色。光的

颜色波长λ(nm)频率f

(1014Hz)光的

颜色波长λ(nm)频率f

(1014Hz)红760～6303.9～4.8绿570～5005.3～6.0橙630～6004.8～5.0青蓝500～450450～4306.1～6.76.7～7.0黄600～5705.0～5.3紫430～4007.0～7.5光的颜色由光的频率决定第5页/共34页2、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，称为这种复色光的光谱。下图是太阳光的光谱。利用光谱可以知道该光是由哪些波长的光组成。第6页/共34页这些彩色是怎么形成的,产生的过程都是一样的吗,哪些你能解释?第7页/共34页现象：薄膜两表面反射的光互相叠加而形成的明暗相间的条纹，条纹成水平排列二.薄膜干涉中的色散

1.单色光薄膜干涉实验：观察黄光的薄膜干涉第8页/共34页

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列光波，这两列光波的频率相同，产生干涉。原理:前表面后表面二.薄膜干涉中的色散第9页/共34页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.d=nλ/2d=(2n+1)λ/4原理:二.薄膜干涉中的色散明明暗暗d1d2d3d4膜的厚度对条纹间距的影响?第10页/共34页

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。2.由于普通光相干长度极短，所以薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹。规律分析：二.薄膜干涉中的色散

第11页/共34页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.为什么白光照射时是彩色条纹?d=nλ/2d=(2n+1)λ/4原理:二.薄膜干涉中的色散明明暗暗d1d2d3d4第12页/共34页2、白色（复色）光的薄膜干涉现象：明暗相间的彩色条纹解释：由于白光是复色光，各色光的波长不同，各色光都发生薄膜干涉，但不同颜色的光在不同的位置相互加强，所以看起来肥皂泡是彩色的。其它：路面上飘浮的油膜上的彩色条纹；蝴蝶等昆虫翅膀上的彩色花纹等都是薄膜干涉。第13页/共34页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。三.薄膜干涉的应用1.增透膜消弱第14页/共34页增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？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，即当白光照到(垂直)增透膜上，绿光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光(如红光和紫光)并没有被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色——淡紫色。三.薄膜干涉的应用1.增透膜第15页/共34页标准样板待检部件空气薄层取一个透明的标准样板，放在待检查部件表面并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹三.薄膜干涉的应用2.检查表面的平整程度第16页/共34页如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的；如果观察到的干涉条纹发生弯曲，则表示被检测表面微有凸起或凹下。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。(a)(b)(c)单色光标准样板薄片被检测平面注：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三.薄膜干涉的应用2.检查表面的平整程度第17页/共34页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.等厚线三.薄膜干涉的应用2.检查表面的平整程度第18页/共34页根据等厚线判断凹凸三.薄膜干涉的应用第19页/共34页衍射时的色散

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第20页/共34页这个图片说明了什么现象？通过这个现象有说明了什么问题呢？一束白光通过三棱镜后会扩展成由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色组成的光带，这种现象称作折射时的色散。第21页/共34页一、通过棱镜的光线1.棱镜:光学研究中用到的截面为三角形的棱镜,简称为棱镜,其作用有两个：(1)可以改变光的传播方向;(2)可以使光发生色散.第22页/共34页问题: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。

第23页/共34页θi偏折角ABCγβ五.折射时的色散第24页/共34页白光是一种复色光棱镜对不同颜色的光折射作用不同，对紫光的折射作用最大，对红光的折射作用最小结论：在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越长，波速越慢某种玻璃对各种色光的折射率:色光紫蓝绿黄橙红折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513五.折射时的色散请预测光带上的颜色（至上而下）第25页/共34页3、棱镜成像：问题：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？分析：将一个物点S放在棱镜前，从物点发出的两条光线经棱镜折射后射出，我们根据光沿直线传播的经验，认为光线是从它们的反向延长线的交点S’射出的，S'就是S在棱镜中所成的像（如图所示）。这个虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移，物像同侧。特点：隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向棱镜顶角方向偏移。

SS'第26页/共34页巩固练习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条纹。2、用单色光照射肥皂薄膜:（）看到的干涉图样是明暗相间的条纹;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。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;若改用白光照射则看不到干涉条纹。ADAC第27页/共34页巩固练习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（）ABCDD第28页/共34页巩固练习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C第29页/共34页如右图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是()A.a侧是红色光,b侧是紫色光B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率BC

第30页/共34页如右图所示,用三块完全相同的平板玻璃组成一个等边三角形,一束单色光由AB面射入,由AC面射出,则以下说法正确的是()A.出射光线方向与入射光线平行B.出射光向顶角偏折C.出射光会发生色散D.出射光会向底边偏折A第31页/共34页例1:劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如下图甲所示.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,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示,干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定,现若在图甲装置中抽去一张纸