13.4-光的顏色-色散

彩虹－－攝于西藏阿里高原地上的油膜肥皂泡13.4光的色散自學(xué)指導(dǎo)題什么叫光的色散?光的顏色由哪一個量決定?七色光中按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列，其波長、頻率、波速、折射率如何變化？什么叫光譜？薄膜干預(yù)是如何形成的？你能舉出日常生活中薄膜干預(yù)的實例嗎？什么是棱鏡？常用棱鏡的橫截面是什么形狀？三棱鏡對光線有什么作用？假設(shè)組成棱鏡的材料相比周圍介質(zhì)是光疏介質(zhì)時，那么三棱鏡對光線的控制作用會發(fā)生什么變化？光的顏色有哪些因素決定？在什么環(huán)境下可以看到白光得到彩色條紋呢？白光是不是單色光呢?13.4光的顏色色散一、光的顏色色散光的顏色決定因素：由頻率決定光的色散定義：含有各種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散。3.光譜：含有各種顏色的光被分解后，各色光按其波長的有序排列，就是光譜。白光的薄膜干預(yù)條紋——彩色條紋水面上的油膜呈彩色形狀和顏色是怎樣的呢？怎樣形成的呢？豎直放置的肥皂膜由于重力的作用是下面厚、上面薄，因此在薄膜不同的地方，從膜的前后外表反射的兩列光波疊加，假設(shè)兩列波疊加后加強(qiáng)，那么出現(xiàn)兩條紋；假設(shè)疊加后振動減弱，那么出現(xiàn)暗條紋；假設(shè)在白光下照射出現(xiàn)彩色干預(yù)條紋。形成干預(yù)條紋的原因二、薄膜干預(yù)中的色散1.薄膜干預(yù)的成因出現(xiàn)薄膜干預(yù)條紋的條件是介質(zhì)膜足夠薄說明眼睛要與光源在同一側(cè)才能觀察到薄膜干預(yù)條紋薄膜干預(yù)的應(yīng)用〔一〕——檢查外表的平整程度取一個透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查的部件外表并在一端墊一薄片，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外表反射出兩列光形成相干光，從反射光中就會看到干預(yù)條紋標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件空氣薄層如果被檢外表是平的，產(chǎn)生的干預(yù)條紋就是平行的,如圖〔b〕所示；如果觀察到的干預(yù)條紋如圖〔c〕所示，那么表示被檢測外表微有凸起或凹下，這些凸起或凹下的地方的干預(yù)條紋就彎曲。從彎曲的程度就可以了解被測外表的平整情況。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零幾毫米左右，只相當(dāng)于一張紙片的厚度薄膜干預(yù)的應(yīng)用〔一〕——檢查外表的平整程度鍍層薄膜在透鏡或棱鏡的外表上涂上一層薄膜(一般用氟化鎂)。當(dāng)薄膜的厚度適當(dāng)時，在薄膜的兩個外表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)了透射光的強(qiáng)度，這種薄膜叫增透膜。薄膜干預(yù)的應(yīng)用〔二〕——增透膜增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？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。薄膜干預(yù)的應(yīng)用〔二〕——增透膜三、薄膜干預(yù)中的色散1.薄膜干預(yù)的成因2.薄膜干預(yù)的應(yīng)用〔1〕用干預(yù)法檢查外表的平整程度〔2〕增透膜：薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波長的1/4。

三棱鏡對光路有什么作用呢？對物體成像有什么作用？θθ三、折射時的色散2.三棱鏡對單色光的作用〔改變光的傳播方向〕光束通過三棱鏡總是向底面偏折三棱鏡成像總是向頂角偏折什么是棱鏡：常見的棱鏡截面為三角形，有的棱鏡為梯形，通常稱為棱鏡。前提：由真空〔空氣〕射入玻璃思考：當(dāng)棱鏡中央挖空充有空氣，棱鏡周圍充滿水，這是對單色光又有什么作用呢？這個圖片說明了什么現(xiàn)象？通過這個現(xiàn)象有說明了什么問題呢？描述光的物理量發(fā)生了什么變化呢？二、折射時的色散2.三棱鏡對單色光的作用〔改變光的傳播方向〕3.三棱鏡對復(fù)色光的作用〔使復(fù)色光發(fā)生色散〕定義：一束白光通過三棱鏡后會擴(kuò)展成由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各色組成的光帶，這種現(xiàn)象稱作折射時的色散。說明說明白光是一種復(fù)色光棱鏡對不同顏色的光折射作用不同，對紫光的折射作用最大，對紅光的折射作用最小在棱鏡中紫光的速度最小，紅光的速度最大1.什么是棱鏡：知識總結(jié)光的散射色散的定義雙縫干涉中的色散薄膜干涉中的色散折射時的色散色散的形式原理現(xiàn)象原理現(xiàn)象原理現(xiàn)象穩(wěn)固練習(xí)1、以下現(xiàn)象屬于薄膜干預(yù)的有:〔〕A.在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋;B.雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹;C.陽光下通過三棱鏡得到的彩色條紋D.肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色條紋。2、用單色光照射肥皂薄膜:〔〕看到的干預(yù)圖樣是明暗相間的條紋;從光源發(fā)出的光與肥皂膜外表反射的光發(fā)生干預(yù),形成干預(yù)圖樣。一束入射光從薄膜的前外表和后外表分別反射出來,形成兩列波,這兩列波頻率相同,所以可以產(chǎn)生干預(yù);假設(shè)改用白光照射那么看不到干預(yù)條紋。ADAC穩(wěn)固練習(xí)3.2002〔上海卷〕如下圖為一顯示薄膜干預(yù)現(xiàn)象的實驗裝置，P是附有肥皂膜的鐵絲圈，S是一點燃的酒精燈。往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干預(yù)圖象應(yīng)是以下圖中的〔〕ABCDD穩(wěn)固練習(xí)4.(93年高考題)如右圖是用干預(yù)法檢查某種厚玻璃的上外表是否平的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干預(yù)條紋是由哪兩個外表反射的光疊加而成的()

A．a(chǎn)的上外表和b的下外表B．a(chǎn)的上外表和b的上外表

C．a(chǎn)的下外表和b的上外表

D．a(chǎn)的下外表和b的下外表C5、2003〔上海卷〕劈尖干預(yù)是一種薄膜干預(yù)，其裝置如圖1所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃外表之間形成一個劈形空氣薄膜。干預(yù)條紋有如下特點：⑴任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)假設(shè)在裝置中抽去一張紙片，那么當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干預(yù)條紋將〔〕A.變稀疏

B.變緊密

C.不變

D.消失穩(wěn)固練習(xí)A6、有關(guān)光學(xué)儀器上鏡頭的增透膜，以下說法正確的選項是：

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.因為增透膜厚度一般選適