光的顏色、色散

第十三章光13.7光的顏色色散不同顏色的光干涉條紋間距不同不同顏色的光波長不同不同顏色的光頻率不同1.光的顏色由頻率決定，與介質(zhì)無關(guān)一、光的顏色色散2.色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象白光是復(fù)合光白光的干涉圖樣的特點(diǎn)？①明暗相間的彩色條紋；②中央為白色亮條紋；③在每條彩色亮紋中紅光總是在外側(cè)，紫光在內(nèi)側(cè)。760400620600580490450430藍(lán)紅橙黃綠青紫真空中波長(nm)頻率(10Hz)147.503.955.004.765.266.006.676.98肥皂液薄膜在陽光下呈彩色生活中常見的干涉現(xiàn)象二.薄膜干涉中的色散薄膜干涉實(shí)驗(yàn)4、像上出現(xiàn)明暗相間的黃色條紋5、隨著時(shí)間的推移，條紋間距越來越小。1、點(diǎn)燃酒精燈，并在酒精燈火焰里灑一些食鹽。3、在火焰的同側(cè)觀察火焰的反射像。2、用金屬環(huán)在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。2、單色光的薄膜干涉圖樣是？3、白光的薄膜干涉圖樣是怎樣？思考：1、為什么會(huì)有明暗相間的條紋？4、條紋間距離與什么因素有關(guān)？由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。光從薄膜的前后兩個(gè)表面反射出來兩個(gè)光波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。原理前表面后表面光程差為波長的整數(shù)倍.形成黃色的亮條紋。光程差為半波長的奇數(shù)倍，形成暗條紋。原理為什么白光照射時(shí)是彩色條紋?d=nλ/2d=(2n+1)λ/4膜的厚度對條紋間距的影響?應(yīng)用1.檢查物體表面的平整程度2.增透膜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)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(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1——檢查表面的平整程度楔形空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測平面光在空氣層的上下表面發(fā)生反射,這兩束反射光發(fā)生干涉.如果被檢測表面的平整的,將看到與底線平行的干涉條紋.等厚線根據(jù)等厚線判斷凹凸2.增透膜增透膜薄膜厚度增透膜：在透鏡表面涂上一層薄膜，當(dāng)薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波長的1/4時(shí)，從薄膜前后兩表面反射回來的光的路程差恰好等于半個(gè)波長，它們干涉相消，減小了反射光的能量，增強(qiáng)了透射光的能量，稱為增透膜。照相機(jī)和攝象機(jī)的鏡頭常常呈現(xiàn)淡紫色,為什么?思考膜的厚度為綠光在膜中波長的1/4因?yàn)槿搜蹖G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。干涉圖樣：中央疏，邊沿密的同心圓環(huán)

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

干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓?、牛頓環(huán)例1﹑下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉的是()

A．雨過天晴，天空中形成的彩虹

B．陽光下，肥皂泡呈現(xiàn)彩色

C．一截插入水中的筷子，看上去變彎了

D．下雨后，在停過汽車的瀝青路面上，油膜常出現(xiàn)彩色【課堂練習(xí)】BD例3、如圖所示，是用干涉法檢查某厚玻璃的上表面是否平整的裝置，所用單色光做光源，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的？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、用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到彩色的干涉條紋，下列正確的說法是：()A、干涉圖樣的中央亮紋是白色的；B、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紅色條紋；C、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫色條紋；D、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的彩色條紋的顏色與雙縫間距離有關(guān)AC例5、有關(guān)光學(xué)儀器上鏡頭的增透膜，下列說法正確的是：

A.增透膜是為了減少光的反射損失而增強(qiáng)透光的強(qiáng)度；

B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的1/4；

C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的1/4；D.因?yàn)樵鐾改ず穸纫话氵x適合綠光反射相互抵消的厚度，紅光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色。ACD例6、將波長為λ的單色光從空氣垂直入射到折射率為n的透明介質(zhì)膜上，要使透射光得到加強(qiáng)，薄膜的厚度最少應(yīng)為（）A，λ/4n；B，λ/2n；C，λ/4；D，λ/2A三、衍射時(shí)的色散用白光做光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)，得到的條紋是彩色的。這是因?yàn)榘坠庵邪烁鞣N顏色的光，衍射時(shí)不同色光的亮條紋位置不同，于是各種色光就區(qū)分開了。這個(gè)現(xiàn)象是光在衍射時(shí)的色散。白光的單縫衍射圖樣四.折射時(shí)的色散1.棱鏡:

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．(1)從玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面射入的光線從另一側(cè)面射出時(shí)向底面偏折．2、棱鏡對光線的作用偏折角度折射率越大，偏折角越大理解底邊含義（相對而言的）。

⑵棱鏡能改變光的傳播方向，但不改變光束的性質(zhì)。折射時(shí)的色散:實(shí)驗(yàn)：一束白光經(jīng)過棱鏡后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明了什么問題？

現(xiàn)象：