《光的颜色色散(上课)》.ppt

衍射时不同色光的亮条纹的位置不同，于是各种色光就区分开了 折射时的色散规律 白光是一种复色光 棱镜对不同颜色的光折射作用不同，对紫光的折射作用最大，对红光的折射作用最小 在棱镜中紫光的速度最小，红光的速度最大 某种玻璃对各种色光的折射率: 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532 折射率 红 橙 黄 绿 蓝 紫 色光 光的颜色的决定因素：光的颜色由频率决定 红光频率最低，紫光频率最高；在不同的介质中，光的频率不变。 （1）不同频率的光在真空中的传播速度相同，但在介质中不同。 （3）同一介质对不同光的折射率不同，一般有“频率越低，折射率越小” （4）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(n=c/v )；不同色光在同一介质中频率高的折射率大，光速小，波长短 光盘表面的彩色纹路 地上的油膜 肥皂泡 彩虹－－摄于西藏阿里高原 第十三章 光 回顾：双缝干涉实验： 1、单色光干涉时观察到什么现象？ 2、条纹间距的计算公式？ 红滤色片 单缝 双缝 S1 S S2 屏幕 问题：我们用此装置来做白光的干涉实验会观察到什么现象呢？ 结论：不同颜色的光波长不同 单缝 双缝 S1 S S2 屏幕 1、现象： ①中央为白色亮条纹 ②明暗相间的彩色条纹 ③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 白光的双缝干涉 2、结论： 由白光是由多种颜色的光组成，是复色光。发生干涉时不同颜色的条纹间距不同，白光被分解了。 白光的衍射： 光的颜色 波长λ(nm) 频率 f(1014Hz) 光的颜色 波长λ(nm) 频率 f(1014Hz) 红 760～630 3.9～4.8 绿 570～500 5.3～6.0 橙 630～600 4.8～5.0 青 蓝 500～450 450～430 6.1～6.7 6.7～7.0 黄 600～570 5.0～5.3 紫 430～400 7.0～7.5 表一：各色光在真空中的波长和频率 不同颜色的光干涉条纹间距不同 不同颜色的光波长不同 不同颜色的光频率不同 1.光的颜色由频率决定，与介质无关 一、光的颜色 色散 肥皂液薄膜在阳光下呈彩色 二.薄膜干涉中的色散 1、生活中的干涉现象 水面上的油膜呈彩色 形状和颜色是怎样的呢？ 怎样形成的呢？ 2、薄膜干涉实验 4 、像上出现明暗相间的黄色条纹 5 、随着时间的推移，条纹间距越来大。 1 、点燃酒精灯，并在酒精灯火焰里洒一些食盐。 3 、在火焰的同侧观察火焰的反射像。 2 、用金属环在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。 2、单色光的薄膜干涉图样是？ 3、白光的薄膜干涉图样是怎样？ 思考：1、为什么会有明暗相间的条纹？ 4、条纹间距离与什么因素有关？ 1、由于重力的作用，肥皂薄膜将形成上薄下厚的楔形 2、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 3、原理: 前表面 后表面 光程差为波长的整数倍，即膜的厚度满足半波长的整数倍.形成亮条纹。 光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。即膜的厚度满足1/4波长的奇数倍。 3、原理 为什么白光照射时是彩色条纹? d=nλ/2 d=(2n+1)λ/4 膜的厚度对条纹间距的影响? （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． （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，另一波长的光可能减弱，故呈现等间隔彩色条纹. 4、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． 5、应用 1.检查物体表面的平整程度 2.增透膜 镀层薄膜 在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。当薄膜的厚度适当时，在薄膜的两个表面上反射路程度恰好等于半个波长，因而互相抵，这就大大减小光的反射损失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫增透膜。 1、增透膜 1.增透膜 增透膜 薄膜厚度 增透膜：在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长，它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。 增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？ 薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波长的1/4。??? 照相机和摄象机的镜头常常呈现淡紫色,为什么? 思考 膜的厚度为绿光在膜中波长的1/4 因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的透射，即当白光照到(垂直)增透膜上，绿光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光(如红光和紫光)并没有被完