高二物理选修3-4_13.7_光的颜色_色散_LI.ppt

第十三章 光 不同颜色的光干涉条纹间距不同 不同颜色的光波长不同 不同颜色的光频率不同 1.光的颜色由频率决定，与介质无关 一、光的颜色 色散 2.色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象 白光是复合光 白光的干涉图样的特点？ ①明暗相间的彩色条纹； ②中央为白色亮条纹； ③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的； ④在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。 肥皂液薄膜在阳光下呈彩色 生活中常见的干涉现象 二.薄膜干涉中的色散 薄膜干涉实验 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。 2、单色光的薄膜干涉图样是？ 3、白光的薄膜干涉图样是怎样？ 思考：1、为什么会有明暗相间的条纹？ 4、条纹间距离与什么因素有关？ 白光的薄膜干涉条纹 ——彩色条纹 水面上的油膜呈彩色 形状和颜色是怎样的呢？ 怎样形成的呢？ 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。 原理 前表面 后表面 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. 原理 为什么白光照射时是彩色条纹? d=nλ/2 d=(2n+1)λ/4 膜的厚度对条纹间距的影响? 应用 1.检查物体表面的平整程度 2.增透膜 如果被检表面是平的，产生的干涉条纹就是平行的,如图（b）所示；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 薄膜干涉的应用1 ——检查表面的平整程度 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 根据等厚线判断凹凸 2.增透膜 增透膜 薄膜厚度 增透膜：在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长，它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。 照相机和摄象机的镜头常常呈现淡紫色,为什么? 思考 膜的厚度为绿光在膜中波长的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。 干涉图样：中央疏边沿密的同心圆环 干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 3、牛顿环 例1﹑下列现象中，属于光的干涉的是( ) ??? A．雨过天晴，天空中形成的彩虹 ??? B．阳光下，肥皂泡呈现彩色 ??? C．一截插入水中的筷子，看上去变弯了 ??? D．下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常出现彩色 【课堂练习】 B D 例2、???关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生干涉现象，下列说法中正确的是 ( ) ??? A．干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果 ??? B．若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的 ??? C．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时间距小 ??? D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的 A、C 例3、如图所示，是用干涉法检查某厚玻璃的上表面是否平整的装置，所用单色光做光源，检查中所观察到的干涉条纹是由下列两个表面反射的光线叠加而成的？ 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 例4、用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列正确的说法是：( ) A、干涉图样的中央亮纹是白色的； B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹； C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹； D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关 A C 三、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