高二物理課件《光的顏色色散》

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1、水 面 上 的 油 膜 呈 彩 色 紅光白光 各種光的不同顏色，實(shí)際反映了它們不同的波長(zhǎng)（或頻率）用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由于白光內(nèi)各種單色光的干涉條紋間距不同，在屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋dLx 我 們 知 道 ： 波 速 等 于 波 長(zhǎng) 和 頻 率 的 乘 積 ， 這 個(gè) 關(guān) 系 對(duì)一 切 波 都 是 適 用 的 不 同 的 色 光 在 真 空 中 的 傳 播 速 度 相 同 ，所 以 波 長(zhǎng) 不 同 的 色 光 ， 它 們 的 頻 率 也 不 同 ： 波 長(zhǎng) 越 長(zhǎng) ， 頻率 越 小 ； 波 長(zhǎng) 越 短 ， 頻 率 越 大 各 色 光 在 真 空 中 的 頻 率 的范 圍 見 下 表 ： 點(diǎn)擊畫面

2、觀看動(dòng)畫 讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后，形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉 不 同 單 色 光 的 薄 膜 干 涉 條 紋 可 見 ， 波 長(zhǎng) 越 長(zhǎng) ， 干 涉 條 紋 越 寬 1、 在 薄 膜 干 涉 中 ， 前 、 后 表 面 反 射 光 的 路 程 差 由 膜的 厚 度 決 定 ， 所 以 薄 膜 干 涉 中 同 一 明 條 紋 （ 暗 條 紋 ） 應(yīng) 出現(xiàn) 在 膜 的 厚 度 相 等 的 地 方 由 于 光 波 波 長(zhǎng) 極 短 ， 所 以 微 薄膜 干 涉 時(shí) ， 介 質(zhì) 膜 應(yīng) 足 夠 薄 ， 才 能 觀 察 到 干 涉 條 紋 2、 用 手 緊 壓 兩 塊 玻 璃 板 看

3、 到 彩 色 條 紋 ， 陽 光 下 的 肥皂 泡 和 水 面 飄 浮 油 膜 出 現(xiàn) 彩 色 等 都 是 薄 膜 干 涉 白 光 的 薄 膜 干 涉 條 紋彩 色 條 紋水 面 上 的 油 膜 呈 彩 色 薄 膜 干 涉 的 應(yīng) 用 （ 一 ）檢 查 表 面 的 平 整 程 度取 一 個(gè) 透 明 的 標(biāo) 準(zhǔn) 樣 板 ， 放 在 待 檢 查 的 部 件 表 面 并 在 一 端 墊 一薄 片 ， 使 樣 板 的 平 面 與 被 檢 查 的 平 面 間 形 成 一 個(gè) 楔 形 空 氣 膜 ， 用 單 色 光 從 上 面 照 射 ， 入 射 光 從 空 氣 層 的 上 下 表 面 反 射 出 兩 列

4、光 形 成 相 干 光 ， 從 反 射 光 中 就 會(huì) 看 到 干 涉 條 紋 標(biāo) 準(zhǔn) 樣 板待 檢 部 件空 氣 薄 層 如 果 被 檢 表 面 是 平 的 ， 產(chǎn) 生 的 干 涉 條 紋 就 是 平 行 的 ,如 圖 （ b） 所 示 ； 如 果 觀 察 到 的 干 涉 條 紋 如 圖 （ c） 所 示 ，則 表 示 被 檢 測(cè) 表 面 微 有 凸 起 或 凹 下 ， 這 些 凸 起 或 凹 下 的 地方 的 干 涉 條 紋 就 彎 曲 。 從 彎 曲 的 程 度 就 可 以 了 解 被 測(cè) 表 面的 平 整 情 況 。 這 種 測(cè) 量 精 度 可 達(dá) 10-6cm。(a) (b) (c)

5、 單色光標(biāo)準(zhǔn)樣板薄片被檢測(cè)平面 注 ： 薄 片 厚 度 一 般 僅 為 零 點(diǎn) 零 幾 毫 米 左 右 ， 只 相 當(dāng) 于 一 張 紙 片 的 厚 度 薄 膜 干 涉 的 應(yīng) 用 （ 一 ）檢 查 表 面 的 平 整 程 度 薄 膜 干 涉 的 應(yīng) 用 （ 二 ）增 透 膜 鍍 層薄 膜在 透 鏡 或 棱 鏡 的 表 面 上 涂 上 一 層 薄 膜 (一 般 用 氟 化 鎂 )。 當(dāng)薄 膜 的 厚 度 適 當(dāng) 時(shí) ， 在 薄 膜 的 兩 個(gè) 表 面 上 反 射 路 程 度 恰 好等 于 半 個(gè) 波 長(zhǎng) ， 因 而 互 相 抵 ， 這 就 大 大 減 小 光 的 反 射 損 失 ， 增 強(qiáng) 了

6、透 射 光 的 強(qiáng) 度 ， 這 種 薄 膜 叫 增 透 膜 。 1、 增 透 的 條 件 是 什 么 ？ 即 鍍 層 薄 膜 的 厚 度 至 少 多 大 ？2、 是 否 對(duì) 所 有 顏 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 長(zhǎng) 的 1/4。 因 為 人 眼 對(duì) 綠 光 最 敏 感 ， 所 以 一 般 增強(qiáng) 綠 光 的 透 射 ， 即 薄 膜 的 厚 度 是 綠 光在 薄 膜 中 波 長(zhǎng) 的 1/4。 由 于 其 它 色 光 不能 被 有 效 透 射 ， 故 反 射 較 強(qiáng) ， 這 樣 的鏡 頭 呈 淡 紫 色 。增 反 膜 ?

7、 常用的棱鏡是橫截面積為三角形的三棱鏡，通常簡(jiǎn)稱為棱鏡棱鏡可以改變光的傳播方向，還可以使光發(fā)生色散 通過實(shí)驗(yàn)或作光路可知（如圖），從玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面射出的光線從另一側(cè)面射出時(shí)向底面偏折偏折角度不僅與棱鏡材料的折射率有關(guān)，還跟入射角底大小有關(guān)點(diǎn)擊畫面觀看動(dòng)畫 一束白光經(jīng)過棱鏡后會(huì)發(fā)生色散白光經(jīng)過棱鏡后在光屏上形成一條彩色的光帶，紅光在上端，紫光在最下端，不同色光通過棱鏡的后的偏折角度不同是因?yàn)槔忡R材料對(duì)不同色光的折射率不同 1 如 圖 所 示 ， 截 面 為 ABC的 玻 璃 直 角 三 棱 鏡 放 置 在空 氣 中 ， 寬 度 均 為 d的 紫 、 紅 兩 束 光 垂 直 照 射 三 棱 鏡

8、的 一 個(gè) 直 角 邊 AB， 在 三 棱 鏡 的 另 一 側(cè) 放 置 一 平 行 于AB邊 的 光 屏 ， 屏 的 距 離 遠(yuǎn) 近 可 調(diào) ， 在 屏 上 出 現(xiàn) 紫 、 紅兩 條 光 帶 ， 可 能 是 ： A 紫 色 光 帶 在 上 ， 紅 色 光 帶 在 下 ， 紫 色 光 帶 較 寬 B 紫 色 光 帶 在 下 ， 紅 色 光 帶 在 上 ， 紫 色 光 帶 較 寬 C 紅 色 光 帶 在 上 ， 紫 色 光 帶 在 下 ， 紅 色 光 帶 較 寬 D 紅 色 光 帶 在 下 ， 紫 色 光 帶 在 上 ， 紅 色 光 帶 較 寬CD 2 如 圖 21甲 所 示 ， 在 一 塊 平

9、板 玻 璃 上 放 置 一 平 凸 薄 透 鏡 ， 在兩 者 之 間 形 成 厚 度 不 均 勻 的 空 氣 膜 ， 讓 一 束 單 一 波 長(zhǎng) 的 光 垂 直入 射 到 該 裝 置 上 ， 結(jié) 果 在 上 方 觀 察 到 如 圖 乙 所 示 的 同 心 內(nèi) 疏 外密 的 圓 環(huán) 狀 干 涉 條 紋 ， 稱 為 牛 頓 環(huán) ， 以 下 說 法 正 確 的 是 ： A 干 涉 現(xiàn) 象 是 由 于 凸 透 鏡 下 表 面 反 射 光 和 玻 璃 上 表 面 反 射 光 疊加 形 成 的 B 干 涉 現(xiàn) 象 是 由 于 凸 透 鏡 與 玻 璃 之 間 空 氣 膜 的 上 表 面 反 射 光 和空 氣

10、 膜 的 下 表 面 反 射 光 疊 加 形 成 的C 干 涉 條 紋 不 等 間 距 是 因 為 空 氣 膜 厚 度 不 是 均 勻 變 化 的 D 干 涉 條 紋 不 等 間 距 是 因 為 空 氣 膜 厚 度 是 均 勻 變 化 的BC 3 下 列 說 法 正 確 的 是 ： A 用 三 棱 鏡 觀 察 太 陽 光 譜 是 利 用 光 的 干 涉 現(xiàn) 象 B 在 光 導(dǎo) 纖 維 束 內(nèi) 傳 送 圖 象 是 利 用 光 的 全 反 射 現(xiàn) 象 C 用 標(biāo) 準(zhǔn) 平 面 檢 查 光 學(xué) 平 面 的 平 整 程 度 是 利 用 光 的偏 振 現(xiàn) 象 D 雨 后 的 彩 虹 是 由 于 光 的 色 散 現(xiàn) 象 形 成 的BD