光的顏色色散

1、光的顏色光的顏色 色散色散1 1、棱鏡對(duì)光棱鏡對(duì)光的的作用作用 （1 1）棱鏡對(duì)光棱鏡對(duì)光線線的改變的改變： 光線向底邊偏折光線向底邊偏折 虛像向頂角偏移虛像向頂角偏移（2 2）偏折角）偏折角：（如上圖中的：（如上圖中的）在保證入射角和）在保證入射角和棱鏡頂角不變的條件下，棱鏡折射率越大，偏折角棱鏡頂角不變的條件下，棱鏡折射率越大，偏折角越大。越大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)或作光路可知，偏折角度不僅與通過(guò)實(shí)驗(yàn)或作光路可知，偏折角度不僅與棱鏡材料的折射率有關(guān)，還跟入射角的大小有關(guān)。棱鏡材料的折射率有關(guān)，還跟入射角的大小有關(guān)。一、光的顏色一、光的顏色 色散色散2 2、各種色光的情況統(tǒng)計(jì)表：各種色光的情況統(tǒng)計(jì)表：(

2、 (同一介質(zhì)同一介質(zhì)) ) 光的顏色：光的顏色： 紅橙黃綠藍(lán)靛紫紅橙黃綠藍(lán)靛紫 偏向角：偏向角： 折射率：折射率： 在介質(zhì)中的光速：在介質(zhì)中的光速： 由由 小小 到到 大大由由 小小 到到 大大由由 大大 到到 小小同一頻率的色光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)同一頻率的色光在不同介質(zhì)中傳播時(shí), ,頻率頻率不變不變，光速改變光速改變(v=c/n=f)(v=c/n=f)，波長(zhǎng)也隨之，波長(zhǎng)也隨之改變。改變。一、光的顏色一、光的顏色 色散色散一、一、光的顏色光的顏色 色散色散3 3、白光的顏色、白光的顏色 色散色散 （3 3）不同顏色的光，在真空中波速一樣，）不同顏色的光，在真空中波速一樣，而各種色光的波長(zhǎng)不同，

3、所以它們的頻率不同而各種色光的波長(zhǎng)不同，所以它們的頻率不同決定了光的顏色。決定了光的顏色。一、光的顏色一、光的顏色 色散色散 （1 1）說(shuō)明白光不是單色光，而是由各種色光說(shuō)明白光不是單色光，而是由各種色光（紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫）紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫）混合而成；混合而成； （2 2）光的色散：含有多種顏色的光被分解為）光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象；單色光的現(xiàn)象；不同色光通過(guò)棱鏡的后的偏折角度不同，不同色光通過(guò)棱鏡的后的偏折角度不同，因?yàn)槔忡R材料對(duì)不同色光的折射率不同。因?yàn)槔忡R材料對(duì)不同色光的折射率不同。 波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越?。徊ㄩL(zhǎng)越短，頻率越大。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越??；波

4、長(zhǎng)越短，頻率越大。各色光在真空中的頻率的范圍見(jiàn)下表各色光在真空中的頻率的范圍見(jiàn)下表：一、光的顏色一、光的顏色 色散色散 4、光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光、光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長(zhǎng)的有序排列，稱為光譜。比如太陽(yáng)的光譜按按其波長(zhǎng)的有序排列，稱為光譜。比如太陽(yáng)的光譜按波長(zhǎng)由大到小依次為波長(zhǎng)由大到小依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。5 5、人眼視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞：、人眼視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞：（1 1）視桿細(xì)胞：對(duì)光敏感，不能區(qū)分不同波）視桿細(xì)胞：對(duì)光敏感，不能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光；長(zhǎng)（頻率）的光；（2 2）視錐細(xì)胞：對(duì)光敏感度不如

5、視桿細(xì)胞，）視錐細(xì)胞：對(duì)光敏感度不如視桿細(xì)胞，但能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光。但能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光。一、光的顏色一、光的顏色 色散色散下面這些透明物體為什么會(huì)有顏色？下面這些透明物體為什么會(huì)有顏色？地上的油膜地上的油膜肥皂泡肥皂泡點(diǎn)擊畫(huà)面觀看動(dòng)畫(huà)點(diǎn)擊畫(huà)面觀看動(dòng)畫(huà) 1 1、讓一、讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后，束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)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。形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉。二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散2、不同單色光的薄膜干涉條紋：、不同單色光的薄膜干涉條紋： 可見(jiàn)，波長(zhǎng)可見(jiàn)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋越寬。越長(zhǎng)，干涉條紋越寬。二、薄膜干涉

6、中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 （1 1）在薄膜干涉中，前、后表面反）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)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(zhǎng)在膜的厚度相等的地方。由于光波波長(zhǎng)極短，所以微薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足極短，所以微薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，才能觀察到干涉條紋。夠薄，才能觀察到干涉條紋。 （2 2）用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條）用手緊壓兩塊玻璃板看

7、到彩色條紋，陽(yáng)光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現(xiàn)紋，陽(yáng)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。彩色等都是薄膜干涉。二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散 白光的薄膜干涉條紋白光的薄膜干涉條紋彩色條紋彩色條紋水面上的油膜呈彩色水面上的油膜呈彩色取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查的部件表面并在取一個(gè)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端墊一薄片，使樣板的平面與被檢查的平面間形成一個(gè)楔形空氣膜，用單色光從上面照射，入射光從空一個(gè)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光形成相干

8、光，從反射光氣層的上下表面反射出兩列光形成相干光，從反射光中就會(huì)看到干涉條紋。中就會(huì)看到干涉條紋。標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件待檢部件空氣薄層空氣薄層三、薄膜干涉的應(yīng)用三、薄膜干涉的應(yīng)用如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的, ,如圖如圖（b b）所示；如果觀察到的干涉條紋如圖（）所示；如果觀察到的干涉條紋如圖（c c）所示，則表示被）所示，則表示被檢測(cè)表面微有凸起或凹下，這些凸起或凹下的地方的干涉條紋檢測(cè)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(cè)表面的平整情況。這種就彎曲。從彎曲的程度就可以了解被測(cè)表面的

9、平整情況。這種測(cè)量精度可達(dá)測(cè)量精度可達(dá)1010-6-6cmcm。(a) (b) (c) 單色光單色光標(biāo)準(zhǔn)樣板標(biāo)準(zhǔn)樣板薄片薄片被檢測(cè)平面被檢測(cè)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。厚度。三、薄膜干涉的應(yīng)用三、薄膜干涉的應(yīng)用鍍層鍍層薄膜薄膜 在透鏡或棱鏡的表面上涂上一層薄膜在透鏡或棱鏡的表面上涂上一層薄膜( (一般用氟化鎂一般用氟化鎂) )。當(dāng)薄膜的厚度適當(dāng)時(shí)，在薄膜的兩個(gè)表面上反射路程度恰當(dāng)薄膜的厚度適當(dāng)時(shí)，在薄膜的兩個(gè)表面上反射路程度恰好等于好等于半個(gè)波長(zhǎng)半個(gè)波長(zhǎng)，因而互相抵，這就大大減小光的反射損，因而互相抵

10、，這就大大減小光的反射損失，增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度，這種薄膜叫失，增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度，這種薄膜叫增透膜增透膜。三、薄膜干涉的應(yīng)用三、薄膜干涉的應(yīng)用增透膜增透膜（1 1）增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多）增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？大？（2 2）是否對(duì)所有顏色的光都有增透的作用？）是否對(duì)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的厚度至少是入射光在薄膜薄膜中波長(zhǎng)的中波長(zhǎng)的1/41/4。 因?yàn)槿搜蹖?duì)綠光最敏感，所以一般增因?yàn)槿搜蹖?duì)綠光最敏感，所以一般增強(qiáng)綠光的透射，即強(qiáng)綠光的透射，即薄膜的厚度是綠光薄膜的厚度是綠光在薄膜中波長(zhǎng)的在薄膜中波長(zhǎng)的1/41/4。由于其它

11、色光不。由于其它色光不能被有效透射，故反射較強(qiáng)，這樣的能被有效透射，故反射較強(qiáng)，這樣的鏡頭呈淡紫色。鏡頭呈淡紫色。 三、薄膜干涉的應(yīng)用三、薄膜干涉的應(yīng)用增透膜增透膜1 1、下列現(xiàn)象屬于薄膜干涉的有、下列現(xiàn)象屬于薄膜干涉的有: : （ ）A.A.在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋; ; B.B.雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹; ;C.C.陽(yáng)光下通過(guò)三棱鏡得到的彩色條紋；陽(yáng)光下通過(guò)三棱鏡得到的彩色條紋；D.D.肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色環(huán)紋。肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色環(huán)紋。四、練習(xí)四、練習(xí)2 2、用單色光照射肥皂薄膜、用單色光照射肥皂薄膜: :（ ）A.A.看到的干涉圖樣是明暗相間

12、的條紋看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋; ;B.B.從光源發(fā)出的光與肥皂膜表面反射的光發(fā)從光源發(fā)出的光與肥皂膜表面反射的光發(fā) 生干涉生干涉, ,形成干涉圖樣。形成干涉圖樣。C.C.一束入射光從薄膜的前表面和后表面分別一束入射光從薄膜的前表面和后表面分別 反射出來(lái)反射出來(lái), ,形成兩列波形成兩列波, ,這兩列波頻率相同這兩列波頻率相同, , 所以可以產(chǎn)生干涉所以可以產(chǎn)生干涉; ;D.D.若改用白光照射則看不到干涉條紋。若改用白光照射則看不到干涉條紋。20022002（上海卷）（上海卷）3 3、如圖所示為一顯示薄膜干涉、如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P P是附有肥皂是附有肥

13、皂膜的鐵絲圈，膜的鐵絲圈，S S是一點(diǎn)燃的酒精是一點(diǎn)燃的酒精燈。往火焰上灑些鹽后，在肥燈。往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖象應(yīng)是皂膜上觀察到的干涉圖象應(yīng)是下圖中的（下圖中的（ ）A AB BC CD D4 4、如右圖是用干涉法檢查某種厚玻璃的上表、如右圖是用干涉法檢查某種厚玻璃的上表面是否平的裝置，所用單色光是用普通光源加面是否平的裝置，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涉條紋是濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由哪兩個(gè)表面反射的光疊加而成的由哪兩個(gè)表面反射的光疊加而成的( )( )A Aa a的上表面和的上表面和b b的下表面的下表面B Ba a的上表面

14、和的上表面和b b的上表面的上表面C Ca a的下表面和的下表面和b b的上表面的上表面D Da a的下表面和的下表面和b b的下表面的下表面2003（上海卷）（上海卷）5 5、劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖、劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1 1所示。將一塊平板所示。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，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后，從兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖上往下看到的干涉條紋如圖2 2所示。干涉條紋有如下特點(diǎn)：所示。干涉條紋有如

15、下特點(diǎn)：任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；任任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖1 1裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，裝置中抽去一張紙片，則當(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涉條紋將（從上往下觀察到的干涉條紋將（ ） A.A.變疏變疏 B. B.變密變密 C. C.不變不變 D. D.消失消失6 6、有關(guān)光學(xué)儀器上鏡頭的增透膜，下列說(shuō)法正確的是：、有關(guān)光學(xué)儀器上鏡頭的增透膜，下列說(shuō)法正確的是：A 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；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 B增透膜的厚度等于入射光在真空中波長(zhǎng)的；增透膜的厚度等于入射光在真空中波長(zhǎng)的；C C增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長(zhǎng)的；增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長(zhǎng)的；D D因?yàn)樵鐾改ず穸纫话氵x適合綠光反