高中物理选修《光的颜色 色散》教学课件2

第四节光的颜色色散1．在双缝干涉实验中，不同颜色单色光间距不同说明了什么？2．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？复习回顾：一、光的颜色色散（看教材内容回答下列问题）1．不同颜色的光，波长

，红光波长

（频率），紫光波长最短。2．光的色散：

3．光谱：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。

含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列。不同最长最小（4）像上出现明暗相间的黄色条纹。（5）随着时间的推移，条纹间距越来大。（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。二、薄膜干涉中的色散1．实验：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。2.现象解释？前表面后表面光程差为半波长的偶数倍，形成亮条纹。光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。2.现象解释1、观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想为什么？2、随着时间的推移，条纹有什么变化？dd’在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄。条纹间距变稀疏白光照射时是彩色条纹3.生活中我们常见光的薄膜干涉现象肥皂泡呈彩色水上的油膜呈彩色某些金属的表面呈彩色昆虫的翅膀呈彩色压紧两块小玻璃片可看到彩色圆环地上的油污呈现彩色标准样板待检部件空气薄层（1）.检查表面的平整程度4.光的干涉在技术上的应用条纹特点：1．任意一条明条纹或者暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等（等厚干涉）2．任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定条纹间距相等如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的,如图所示；单色光标准样板薄片被检测平面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。(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。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。三、薄膜干涉的应用增透膜三、薄膜干涉的应用增反膜（1）增反的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？（3）夏天防晒头盔为什么是紫色的？薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1/2。

因为红外线的热效应最强，所以一般增强红外线光的反射，即薄膜的厚度是红外线光在薄膜中波长的1/2。（2）加热用的电灯是否对所有颜色的光都有增反的作用？增强紫外线的反射薄膜的厚度是紫外线光在薄膜中波长的1/2。四、衍射时的色散五、折射时的色散演示实验1．棱镜对光的作用

（1）棱镜对光线的改变：

光线向底边偏折

虚像向顶角偏移（2）偏折角θ：（如上图中的θ）在保证入射角和棱镜顶角不变的条件下，棱镜折射率越大，偏折角θ越大。通过实验或作光路可知，偏折角度不仅与棱镜材料的折射率有关，还跟入射角的大小有关。θ五、折射时的色散(1)白光经过棱镜发生色散(2)紫光偏折程度最大，红光偏折最程度最小(3)出射光与入射光相比,明显向棱镜的底边偏折.2、实验现象3．各种色光的情况统计表：(同一介质)

光的颜色： 红

橙

黄

绿

蓝

靛

紫 偏向角： 折射率： 在介质中的光速：

由小到大由小到大由大

到小同一频率的色光在不同介质中传播时,频率不变，光速改变(v=c/n=λf)，波长也随之改变。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AD

2．用单色光照射肥皂薄膜（）A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹;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。AC3．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

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C5.下列对增透膜的叙述中正确的是（）

A.摄影机镜头涂一层增透膜后,可减少玻璃对光的吸收

B.增透膜是为了增加光的透射,减少光的反射

C.增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1/4D.增透膜的厚度应为入射光在真空中长波的1/4BC6．一束白光通过三棱镜折射后，在屏上形成了彩色光带，可知()A．偏折最大的是红光

B．偏折最大的是紫光C．在玻璃中速度