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，實際反映了它們不同的波長（或頻率）用白光做雙縫干涉實驗，由于白光內(nèi)各種單色光的干涉條紋間距不同，在屏上會出現(xiàn)彩色條紋dLx 我 們 知 道 ： 波 速 等 于 波 長 和 頻 率 的 乘 積 ， 這 個 關(guān) 系 對一 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 不 同 的 色 光 ， 它 們 的 頻 率 也 不 同 ： 波 長 越 長 ， 頻率 越 小 ； 波 長 越 短 ， 頻 率 越 大 各 色 光 在 真 空 中 的 頻 率 的范 圍 見 下 表 ： 點擊畫面

2、觀看動畫 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 不 同 單 色 光 的 薄 膜 干 涉 條 紋 可 見 ， 波 長 越 長 ， 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 極 短 ， 所 以 微 薄膜 干 涉 時 ， 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 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 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 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 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 表 面的 平 整 情 況 。 這 種 測 量 精 度 可 達(dá) 10-6cm。(a) (b) (c)

5、 單色光標(biāo)準(zhǔn)樣板薄片被檢測平面 注 ： 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 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 ， 在 薄 膜 的 兩 個 表 面 上 反 射 路 程 度 恰 好等 于 半 個 波 長 ， 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 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 的 1/4。 因 為 人 眼 對 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 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 通過實驗或作光路可知（如圖），從玻璃棱鏡的一個側(cè)面射出的光線從另一側(cè)面射出時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)點擊畫面觀看動畫 一束白光經(jīng)過棱鏡后會發(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為棱鏡材料對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 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 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