13.7 光的颜色 色散.ppt

人眼视觉特点： 人眼视网膜上的两种感光细胞 （1）视杆细胞：对光敏感，不能区分不同波长（频率）的光。 （2）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。 （1）不同颜色的光，频率不同 3、各色光在真空中的波长和频率 c =λ· f 3、色光在介质中的传播规律： （1）透明物质对于波长λ不同的光的折射率不同， λ越小，n越大。 * 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． 白光 蓝光 红光 一、光的颜色 色散 各种光有不同颜色，实际反映了它们有不同的波长（或频率）． 白光的色散 （2）白光是由各种色光组成的（白光是复色光） （3）光的色散： 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。 (4)光谱： 含有多种颜色的光被分解后，各种单色光按波长大小依次排列的图案。 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。 常用的棱镜是横截面为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜．棱镜可以改变光的传播方向，还可以使光发生色散． 一、折射时的色散 光线向底边偏折 虚像向顶角偏移 （2）偏折角θ： （如上图中的θ）在保证入射角和棱镜顶角不变的条件下,棱镜折射率n越大, 偏折角θ越大 θ （1）棱镜对光路的改变规律 白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带，红光在上端，紫光在最下端，不同色光通过棱镜后的偏折角度不同是因为棱镜材料对不同色光的折射率不同． 2、一束白光经过棱镜后会发生色散 （2）由于n=c/v 在同一物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短（频率越大），波速越慢。 光的颜色： 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 偏折角： 折射率： 在介质中的光速： 全反射临界角 由小→大 由小 → 大 由大 → 小 由大 → 小 紫光更易发生全反射 各种色光的情况统计：(同一介质) 实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹 1、点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。 2、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。 3、观察火焰的反射像。 二、薄膜干涉中的色散 实验演示：观察肥皂薄膜上干涉条纹 1、观察肥皂液薄膜烛焰像上是否有条纹？ 2、观察条纹的方向，是竖直还是水平？想想为什么？ 3、随着时间的推移，条纹有什么变化？ 二、薄膜干涉中的色散 观察结果 1、像上出现明暗相间的条纹 2、随着时间的推移，条纹间距越来大。 二、薄膜干涉中的色散 光程差为半波长的偶数倍，形成亮条纹。 光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。 现象解释 二、薄膜干涉中的色散 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。 1、概念：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薄膜干涉． （2）原理： 薄膜的前后两表面反射光叠加而产生。 （3）规律： 2d=nλ＇时，亮条纹 2d=（n+1/2）λ ＇时 ，暗条纹 （4）产生干涉条纹的条件： 薄膜厚度有变化 （1）现象：水平明暗相间条纹 二、薄膜干涉中的色散 （1）在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方． （4）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涉． （3）如薄膜厚度均匀变化，用单色光照射，条纹间距相等；用白光照射，在同一厚度某一波长的光反射后增强，另一波长的光也可能减弱，故呈现等间隔彩色条纹. 2、规律分析： （2）*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． 水面上的油膜呈彩色 白光的薄膜干涉条纹——彩色条纹 生活中我们常见光的薄膜干涉现象 肥皂泡呈彩色 水上的油膜呈彩色 昆虫的翅膀呈彩色 某些金属的表面呈彩色 压紧两块小玻璃片可看到彩色环 二、薄膜干涉中的色散 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 取一个透明的标准样板，放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面向下照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹。 标准样板 待检部件 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,如图（b）所示；如果观察到的干涉条纹如图（c）所示，则表示被