湖南省長沙市長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校高中物理《光的顏色 色散》課件1 新人教版選修21

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1、2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17 光的顏色光的顏色 色散色散2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17明暗相間的彩色條紋；明暗相間的彩色條紋；中央為白色亮條紋；中央為白色亮條紋；干涉條紋是以中央亮紋為對稱點排列的；干涉條紋是以中央亮紋為對稱點排列的；在每條彩色亮紋中紅光總是在外側(cè)，紫光在內(nèi)側(cè)。在每條彩色亮紋中紅光總是在外側(cè)，紫光在內(nèi)側(cè)。白光是復(fù)合光白光是復(fù)合光一、光的色散與光譜一、光的色散與光譜(1)光的色散：白光的雙縫干涉條紋是光的色散：白光的雙縫干涉條紋是_的，可見的，可見白光是由多種色光組成的，發(fā)生干涉時由于不同顏色白光是由多種色光組成的，發(fā)生干涉時由于不同顏色的光的干

2、涉條紋間距不同，白光被分了，像這樣含有的光的干涉條紋間距不同，白光被分了，像這樣含有多種顏色的光被分解為多種顏色的光被分解為_的現(xiàn)象，叫做光的色的現(xiàn)象，叫做光的色散，含有多種顏色的光通常稱做復(fù)色光散，含有多種顏色的光通常稱做復(fù)色光2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17（2）光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色）光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其光按其_的有序排列，就是光譜的有序排列，就是光譜2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17從左到右：從左到右：a. 顏色順序顏色順序:紅、橙、黃、綠、青、藍、紫紅、橙、黃、綠、青、藍、紫b. 波長順序波長順序:依次減小依次減小c.

3、 頻率順序頻率順序:依次增大依次增大二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散實驗演示：實驗演示：1.觀察肥皂薄膜上干涉條紋觀察肥皂薄膜上干涉條紋1.點燃酒精燈，并在酒精燈火焰里灑一些食鹽。點燃酒精燈，并在酒精燈火焰里灑一些食鹽。2.用金屬環(huán)在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。用金屬環(huán)在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。3.在火焰的同側(cè)觀察火焰的反射像。在火焰的同側(cè)觀察火焰的反射像。4.觀察肥皂液薄膜燭焰像上是否有條紋？觀察肥皂液薄膜燭焰像上是否有條紋？實驗演示：實驗演示：2.觀察肥皂薄膜上干涉條紋觀察肥皂薄膜上干涉條紋1.觀察條紋的方向，是豎直還是水平？觀察條紋的方向，是豎直還是水平？想想為什么？想想

4、為什么？2.隨著時間的推移，條紋有什么變化？隨著時間的推移，條紋有什么變化？實驗演示：實驗演示：2.觀察肥皂薄膜上干涉條紋觀察肥皂薄膜上干涉條紋1.觀察條紋的方向，是豎直還是水平？觀察條紋的方向，是豎直還是水平？想想為什么？想想為什么？2.隨著時間的推移，條紋有什么變化？隨著時間的推移，條紋有什么變化？二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散讓一束光經(jīng)薄膜的兩個表面反射后，形讓一束光經(jīng)薄膜的兩個表面反射后，形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉。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不同單色光的薄膜干涉條紋不同單色光的薄膜干涉條紋不同單色光的薄膜干涉條紋 可見，波長

5、可見，波長 越長，干涉條紋越寬越長，干涉條紋越寬3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？由于重力的作用，由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。厚的楔形。3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？由于重力的作用，由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。厚的楔形。3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？由于重力的作用，由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。厚的楔形。光從薄膜的前后兩光從薄膜的前后兩個表面反射出來兩個光個表面反射出來兩個光波，這兩列光波的頻率波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。相同，產(chǎn)生干涉。3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？由于重力的作用，由于重力的作用，肥皂

6、薄膜將形成上薄下肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。厚的楔形。光從薄膜的前后兩光從薄膜的前后兩個表面反射出來兩個光個表面反射出來兩個光波，這兩列光波的頻率波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。相同，產(chǎn)生干涉。前表面前表面后表面后表面3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？由于重力的作用，由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。厚的楔形。光從薄膜的前后兩光從薄膜的前后兩個表面反射出來兩個光個表面反射出來兩個光波，這兩列光波的頻率波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。相同，產(chǎn)生干涉。前表面前表面后表面后表面3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？由于重力的作用，由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下肥皂薄膜將形成上

7、薄下厚的楔形。厚的楔形。光從薄膜的前后兩光從薄膜的前后兩個表面反射出來兩個光個表面反射出來兩個光波，這兩列光波的頻率波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。相同，產(chǎn)生干涉。前表面前表面后表面后表面3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？由于重力的作用，由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。厚的楔形。光從薄膜的前后兩光從薄膜的前后兩個表面反射出來兩個光個表面反射出來兩個光波，這兩列光波的頻率波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。相同，產(chǎn)生干涉。前表面前表面后表面后表面3.現(xiàn)象解釋？現(xiàn)象解釋？3.現(xiàn)象解釋現(xiàn)象解釋光程差為半波長的偶光程差為半波長的偶數(shù)倍，形成亮條紋。數(shù)倍，形成亮條紋。3.現(xiàn)象

8、解釋現(xiàn)象解釋光程差為半波長的偶光程差為半波長的偶數(shù)倍，形成亮條紋。數(shù)倍，形成亮條紋。光程差為半波長的奇光程差為半波長的奇數(shù)倍，形成暗條紋。數(shù)倍，形成暗條紋。3.現(xiàn)象解釋現(xiàn)象解釋光程差為半波長的偶光程差為半波長的偶數(shù)倍，形成亮條紋。數(shù)倍，形成亮條紋。光程差為半波長的奇光程差為半波長的奇數(shù)倍，形成暗條紋。數(shù)倍，形成暗條紋。1.觀察條紋的方向，觀察條紋的方向，是豎直還是水平？想想為是豎直還是水平？想想為什么？什么？2.隨著時間的推移，隨著時間的推移，條紋有什么變化？條紋有什么變化？3.現(xiàn)象解釋現(xiàn)象解釋4.生活中我們常見光的薄膜干涉現(xiàn)象生活中我們常見光的薄膜干涉現(xiàn)象肥皂泡呈彩色肥皂泡呈彩色水上的油膜呈

9、彩色水上的油膜呈彩色昆蟲的翅膀呈彩色昆蟲的翅膀呈彩色某些金屬的表面呈彩色某些金屬的表面呈彩色壓緊兩塊小玻璃片可看到彩色環(huán)壓緊兩塊小玻璃片可看到彩色環(huán)標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件待檢部件空氣薄層空氣薄層5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用(一一)檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件待檢部件空氣薄層空氣薄層5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用(一一)檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件待檢部件空氣薄層空氣薄層5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用(一一)檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件待檢部件空氣薄層空氣薄層5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用

10、(一一)檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度取一個透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查的部件表取一個透明的標(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楔形空氣膜，用單色光從上面照射，入射間形成一個楔形空氣膜，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光形成相干光，從光從空氣層的上下表面反射出兩列光形成相干光，從反射光中就會看到干涉條紋。反射光中就會看到干涉條紋。標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件待檢部件空氣薄層空氣薄層5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用(一一)檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干

11、涉的應(yīng)用(一一)檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度 如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的，如圖行的，如圖(b)；如果觀察到的干涉條紋如圖；如果觀察到的干涉條紋如圖(c)，則，則表示被檢測表面微有凸起或凹下，這些凸起或凹下表示被檢測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的地方的干涉條紋就彎曲。從彎曲的程度就可以了解被測表面的平整情況。這種測量精度可達解被測表面的平整情況。這種測量精度可達10-6cm。(a)(b)(c)被檢測平面被檢測平面薄片薄片標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板單色光單色光5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用(

12、一一)檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度 如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的，如圖行的，如圖(b)；如果觀察到的干涉條紋如圖；如果觀察到的干涉條紋如圖(c)，則，則表示被檢測表面微有凸起或凹下，這些凸起或凹下表示被檢測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的地方的干涉條紋就彎曲。從彎曲的程度就可以了解被測表面的平整情況。這種測量精度可達解被測表面的平整情況。這種測量精度可達10-6cm。【注注】薄片厚度一般僅為零點零幾毫米左右，薄片厚度一般僅為零點零幾毫米左右，只相當(dāng)于一張紙片的厚度只相當(dāng)于一張紙片的厚

13、度(a)(b)(c)被檢測平面被檢測平面薄片薄片標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板單色光單色光播放播放薄膜干涉薄膜干涉.mpg5.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用(二二)牛頓環(huán)牛頓環(huán)2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17干涉圖樣：中央疏邊沿密的同心圓環(huán)干涉圖樣：中央疏邊沿密的同心圓環(huán)解釋：干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃解釋：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上表面反射光疊加形成的 干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的勻變化的2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 175.薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用(二二)增透膜增透膜2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 172014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17因為人眼對綠光最敏感，所以一般增強綠因為人眼對綠光最敏感，所以一般增強綠光的透射，即光的透射，即薄膜的厚度是綠光在薄膜中薄膜的厚度是綠光在薄膜中波長的波長的1/41/4。由于其它色光不能被有效透。由于其它色光不能被有效透射，故反射較強，這樣的鏡頭呈淡紫色。射，故反射較強，這樣的鏡頭呈淡紫色。2014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17薄膜的厚度是綠光在薄膜中波長的薄膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/1/2 22014年上學(xué)期湖南長郡衛(wèi)星遠程學(xué)校制作 17