人教版高二物理選修3-4第十三章13.7光的顏色-色散（公開課）(共18張PPT)

1、水面上的油膜呈彩色水面上的油膜呈彩色 紅光紅光 白光白光 各種光的不同顏色，實(shí)際反映了它們不同的波長(zhǎng)（或各種光的不同顏色，實(shí)際反映了它們不同的波長(zhǎng)（或 頻率）用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由于白光內(nèi)各種單色光的頻率）用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由于白光內(nèi)各種單色光的 干涉條紋間距不同，在屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋干涉條紋間距不同，在屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋 d L x 我們知道：波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積，這個(gè)關(guān)系對(duì)我們知道：波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積，這個(gè)關(guān)系對(duì) 一切波都是適用的不同的色光在真空中的傳播速度相同，一切波都是適用的不同的色光在真空中的傳播速度相同， 所以波長(zhǎng)不同的色光，它們的頻率也不同：波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻所以波長(zhǎng)不

2、同的色光，它們的頻率也不同：波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻 率越??；波長(zhǎng)越短，頻率越大各色光在真空中的頻率的率越?。徊ㄩL(zhǎng)越短，頻率越大各色光在真空中的頻率的 范圍見下表：范圍見下表： 點(diǎn)擊畫面觀看動(dòng)畫 讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后，形讓一束光經(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)象叫成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉薄膜干涉 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，波長(zhǎng)可見，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋越寬越長(zhǎng)，干涉條紋越寬 1 1、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜 的厚度決定，所以薄膜干涉中同一明條紋（暗條紋）應(yīng)出的厚度決定，所

3、以薄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)極短，所以微薄現(xiàn)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)足夠薄，才能觀察到干涉條紋膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，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紋，陽光下的肥、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，陽光下的肥 皂泡和水面飄浮油膜出現(xiàn)彩色等都是薄膜干涉皂泡和水面飄浮油膜出現(xiàn)彩色等都是薄膜干涉 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 薄膜干涉的薄膜干涉的應(yīng)用（一）應(yīng)用（一） 檢查表面的平整程度檢查表面的平整程度 取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，

4、放在待檢查的部件表面并在一端墊一取一個(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個(gè)楔形空氣膜，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，入射光從空氣層的上下表面反射出兩列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 光形成相干光，從反射光中就會(huì)看到干涉條紋光形成相干光，從反射光中就會(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 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；

5、如果觀察到的干涉條紋如圖（c c）所示，）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 方的干涉條紋就彎曲。從彎曲的程度就可以了解被測(cè)表面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。這種測(cè)量精度可達(dá)的平整情況。這種測(cè)量精度可達(dá)1010-6 -6cm cm。 (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)于一張紙片的厚度注：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 薄膜干涉的薄膜干涉的應(yīng)用（一）應(yīng)用（一） 檢查表

6、面的平整程度檢查表面的平整程度 薄膜干涉的應(yīng)用薄膜干涉的應(yīng)用（二）（二） 增透膜增透膜 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)。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 等于半個(gè)波長(zhǎng)，因而互相抵，這就大大減小光的反射損失，等于半個(gè)波長(zhǎng)，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。增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度，這種薄膜叫增透膜。 1、增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？、增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？

7、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中波長(zhǎng)的薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波長(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，即薄膜的厚度是綠光強(qiáng)綠光的透射，即薄膜的厚度是綠光 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。 增反膜增反膜? 常用的棱鏡是橫截面積為三角形的三棱鏡，通常簡(jiǎn)常用的棱鏡是橫截面積為三角形的三棱鏡，通常簡(jiǎn) 稱為棱鏡棱鏡可以改變光的傳播

8、方向，還可以使光發(fā)稱為棱鏡棱鏡可以改變光的傳播方向，還可以使光發(fā) 生色散生色散 通過實(shí)驗(yàn)或作光 路可知（如圖），從 玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面 射出的光線從另一側(cè) 面射出時(shí)向底面偏 折 偏折角度不僅與 棱鏡材料的折射率有 關(guān)，還跟入射角底大 小有關(guān) 點(diǎn)擊畫面觀看動(dòng)畫 一束白光經(jīng)過棱鏡后會(huì)發(fā)生色散 白光經(jīng)過棱 鏡后在光屏上形 成一條彩色的光 帶，紅光在上端， 紫光在最下端， 不同色光通過棱 鏡的后的偏折角 度不同是因?yàn)槔?鏡材料對(duì)不同色 光的折射率不 同 1如圖所示，截面為如圖所示，截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在的玻璃直角三棱鏡放置在 空氣中，寬度均為空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的

9、紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡 的一個(gè)直角邊的一個(gè)直角邊AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于 AB邊的光屏，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅邊的光屏，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅 兩條光帶，可能是：兩條光帶，可能是： A紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬 B紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬 C紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬 D紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬 CD 2如圖如

10、圖21甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在 兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直 入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外 密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是：密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是： A干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊 加形成的加形成的 B干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡與玻璃之間空氣膜的上表面反射光和干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡與玻璃之間空氣膜的上表面反射光和 空氣膜的下表面反射光疊加形成的空氣膜的下表面反射光疊加形成的 C干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓母缮鏃l紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓?D干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓母缮鏃l紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓?BC 3下列說法正確的是：下列說法正確的是： A用三棱鏡觀察太陽