光的颜色-色散ppt课件.ppt
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1、13.4 光的颜色 色散 用白光做双缝干涉实验,由于白光内各种单色光的用白光做双缝干涉实验,由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同,在屏上会出现彩色条纹干涉条纹间距不同,在屏上会出现彩色条纹白光白光蓝光蓝光红光红光一、光的颜色 色散 各种光有不同颜色,实际反映了它们有各种光有不同颜色,实际反映了它们有不同的波长(或频率)不同的波长(或频率)(1 1)不同颜色的光,频率不同)不同颜色的光,频率不同2、人眼视觉特点: 人眼视网膜上的两种感光细胞人眼视网膜上的两种感光细胞(1)视杆细胞:对光敏感,不能区分不同波)视杆细胞:对光敏感,不能区分不同波长(频率)的光。长(频率)的光。(2)视锥细胞:对光敏
2、感度不如视杆细胞,)视锥细胞:对光敏感度不如视杆细胞,但能区分不同波长(频率)的光。但能区分不同波长(频率)的光。3、各色光在真空中的波长和频率 c =f 不同的色光在真空中的传播速度相同,不同的色光在真空中的传播速度相同,所以波长不同的色光,它们的频率也不同。所以波长不同的色光,它们的频率也不同。4、白光的色散 一束白光透过棱镜以后被分解为:一束白光透过棱镜以后被分解为: 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这叫光谱。这叫光谱。红红紫紫 (1)光的颜色由频率来决定。红光频率最低,紫光频率最)光的颜色由频率来决定。红光频率最低,紫光频率最高;在不同的
3、介质中,光的频率不变。高;在不同的介质中,光的频率不变。 (2)不同频率的光在真空中的传播速度相同,但在介质中)不同频率的光在真空中的传播速度相同,但在介质中不同。不同。 (3)同一介质对不同光的折射率不同,一般有)同一介质对不同光的折射率不同,一般有“频率越高,频率越高,折射率越大折射率越大”(定性定性)。 (4)光在介质中传播时光速发生变化,波长也发生变化:)光在介质中传播时光速发生变化,波长也发生变化:同一色光在不同介质中,折射率大的光速小,波长短同一色光在不同介质中,折射率大的光速小,波长短(定量定量n质质=c/v=/ );不同色光在同一介质中频率高的折射率大,光;不同色光在同一介质中
4、频率高的折射率大,光速小,波长短速小,波长短(定量(定量n色色= c/v ,v = )。)。色光规律归纳:1.1.(0303全国)一束单色光从空气射入玻璃全国)一束单色光从空气射入玻璃中,则其中,则其 ( )( )A A频率不变,波长变长频率不变,波长变长 B B 频率变大,彼长不变频率变大,彼长不变C C 频率不变,波长变短频率不变,波长变短 D D 频率变小,波长不变频率变小,波长不变C练习1:2.(0404全国春季)对于单色光,玻璃的折射率比全国春季)对于单色光,玻璃的折射率比水大,则此光在玻璃中传播时(水大,则此光在玻璃中传播时( )A A、其速度比在水中的大,其波长比在水中的长、其速
5、度比在水中的大,其波长比在水中的长B B、其速度比在水中的大,其波长比在水中的短、其速度比在水中的大,其波长比在水中的短C C、其速度比在水中的小,其波长比在水中的短、其速度比在水中的小,其波长比在水中的短D D、其速度比在水中的小,其波长比在水中的长、其速度比在水中的小,其波长比在水中的长C练习2:3.3.紫光由折射率为紫光由折射率为n n的棱镜进入空气,则下的棱镜进入空气,则下列说法中正确的是列说法中正确的是( )( )A.A.频率为原来的频率为原来的n n倍,波长为原来的倍,波长为原来的1/n1/nB.B.波长为原来的波长为原来的n n倍,波速为原来的倍,波速为原来的n n倍倍C.C.频
6、率为原来的频率为原来的n n倍,波长为原来的倍,波长为原来的n n倍倍D.D.频率为原来的频率为原来的1/n1/n,波长为原来的,波长为原来的n n倍倍B练习3:1 1、概念:、概念:让一束光经薄膜的两个表面反射后,形让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象叫成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉薄膜干涉(2)原理:)原理: 薄膜的前后两表面反射光叠加而产生。薄膜的前后两表面反射光叠加而产生。(3)规律:)规律:2d=n时,亮条纹时,亮条纹2d=(n+1/2) 时时 ,暗条纹,暗条纹(4)产生干涉条纹的条件:)产生干涉条纹的条件:薄膜厚度有变化薄膜厚度有变化(1)现象:)
7、现象:水平明暗相间条纹水平明暗相间条纹二、薄膜干涉中的色散 (1 1)同一条纹应出现在膜的厚度相等的地方同一条纹应出现在膜的厚度相等的地方(4 4)用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹,阳光下的)用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹,阳光下的肥皂泡和水面飘的浮油膜出现彩色等都是薄膜干肥皂泡和水面飘的浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉涉 (3 3)如薄膜厚度均匀变化,用)如薄膜厚度均匀变化,用条纹间距相等条纹间距相等2、规律分析:(2 2)* *由于普通光相干长度极短,所以薄膜干涉时,由于普通光相干长度极短,所以薄膜干涉时,介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹水面上的油膜呈彩色水面
8、上的油膜呈彩色白光的薄膜干涉条纹彩色条纹干涉图样:中央疏边沿密的同心圆环干涉图样:中央疏边沿密的同心圆环干涉现象是由于凸透镜干涉现象是由于凸透镜下下表面表面反射光和玻璃反射光和玻璃上表面上表面反射光叠加形成的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干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的匀变化的3、牛顿环4.4.竖直放置的铁丝框中的肥皂膜,在太阳光的照射竖直放置的铁丝框中的肥皂膜,在太阳光的照射下会形成(下会形成( )A A黑白相间的水平干涉条纹黑白相间的水平干涉条纹B B黑白相间的竖直干涉条纹黑白相间的竖直干涉条纹CC彩色水平干涉条纹彩色水平干涉条纹D D彩色竖直干涉条纹
9、彩色竖直干涉条纹C练习4:5.5.关于薄膜干涉现象,下列说法中正确的是关于薄膜干涉现象,下列说法中正确的是( )A A在波峰和波峰叠加处,光得到加强,将出在波峰和波峰叠加处,光得到加强,将出现亮条纹,在波谷和波谷叠加处,光将减弱,现亮条纹,在波谷和波谷叠加处,光将减弱,出现暗条纹出现暗条纹B B观察皂液薄膜的干涉现象时,观察者和光观察皂液薄膜的干涉现象时,观察者和光源应该位于薄膜的同侧源应该位于薄膜的同侧CC当薄膜干涉的条纹是等距的平行明暗条纹当薄膜干涉的条纹是等距的平行明暗条纹时,说明薄膜厚度处处相同时,说明薄膜厚度处处相同D D薄膜干涉中,同一条纹上各点厚度都相同薄膜干涉中,同一条纹上各点
10、厚度都相同BD练习5:6、如图所示,竖直的肥皂液膜的横截面,右侧受到一、如图所示,竖直的肥皂液膜的横截面,右侧受到一束平行光的照射,关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正束平行光的照射,关于肥皂液膜产生干涉条纹的说法正确的是确的是()A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜左右在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜左右两个表面反射的两列波叠加生成的两个表面反射的两列波叠加生成的B.在左侧也能观察到类似的条纹在左侧也能观察到类似的条纹C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的观察到的条纹可能是水平
11、的也可能是竖直的A练习6:标准样板标准样板待检部件待检部件空气薄层空气薄层三、薄膜干涉的应用(一)检查表面的平整程度如果被检表面是平的,产生的干涉条纹就是平行的如果被检表面是平的,产生的干涉条纹就是平行的, ,如图(如图(b b)所示;如果观察到的干涉条纹如图()所示;如果观察到的干涉条纹如图(c c)所示,)所示,则表示被检测表面微有则表示被检测表面微有* *(或凹下),这些凸起(或凹(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。这种测量精度可达被测表面的平整情况。这种测量精度可达1010-6
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