光的顏色-色散

彩虹－－攝于西藏阿里高原§7光的顏色色散一.光的顏色色散條紋間距的計(jì)算公式？單縫雙縫S1SS2屏幕結(jié)論：不同顏色的光，波長不同單縫雙縫S1SS2屏幕現(xiàn)象：①中央為白色亮條紋②兩側(cè)為彩色條紋白光的雙縫干涉結(jié)論：白光是由多種顏色的光組成，稱為復(fù)色光光的

顏色波長λ(nm)頻率f

(1014Hz)光的

顏色波長λ(nm)頻率f

(1014Hz)紅760～6303.9～4.8綠570～5005.3～6.0橙630～6004.8～5.0青藍(lán)500～450450～4306.1～6.76.7～7.0黃600～5705.0～5.3紫430～4007.0～7.5各色光在真空中的波長和頻率光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散。光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長的有序排列稱為太陽光譜形狀和顏色是怎樣形成的？地上的油膜呈彩色肥皂泡呈彩色現(xiàn)象：薄膜兩表面反射的光互相疊加而形成的明暗相間的條紋，條紋成水平排列二.薄膜干涉中的色散

1.單色光薄膜干涉實(shí)驗(yàn)：觀察黃光的薄膜干涉由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。光從薄膜的前后兩個(gè)表面反射出來兩列光波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉。原理:前表面后表面二.薄膜干涉中的色散

光程差為波長的整數(shù)倍，即膜的厚度滿足半波長的整數(shù)倍.形成黃色的亮條紋。光程差為半波長的奇數(shù)倍，形成暗條紋。即膜的厚度滿足1/4波長的奇數(shù)倍.為什么白光照射時(shí)是彩色條紋?d=nλ/2d=(2n+1)λ/4膜的厚度對條紋間距的影響?原理:二.薄膜干涉中的色散

明明暗暗d1d2d3d41.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)出現(xiàn)在膜的厚度相等的地方。3.如薄膜厚度均勻變化，用單色光照射，條紋間距相等；用白光照射，在同一厚度某一波長的光反射后增強(qiáng)，另一波長的光也可能減弱，故呈現(xiàn)等間隔彩色條紋。2.由于普通光相干長度極短，所以薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)足夠薄，才能觀察到干涉條紋。規(guī)律分析：二.薄膜干涉中的色散

鍍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)。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半個(gè)波長，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。三.薄膜干涉的應(yīng)用1.增透膜消弱增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？是否對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的1/4。

因?yàn)槿搜蹖G光最敏感，所以一般增強(qiáng)綠光的透射，即當(dāng)白光照到(垂直)增透膜上，綠光產(chǎn)生相消干涉，反射光中綠光的強(qiáng)度幾乎是零。這時(shí)其他波長的光(如紅光和紫光)并沒有被完全抵消。因此，增透膜呈綠光的互補(bǔ)色——淡紫色。

三.薄膜干涉的應(yīng)用1.增透膜標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件空氣薄層取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查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，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，從反射光中就會看到干涉條紋三.薄膜干涉的應(yīng)用2.檢查表面的平整程度如果被檢表面是平的，產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的；如果觀察到的干涉條紋發(fā)生彎曲，則表示被檢測表面微有凸起或凹下。從彎曲的程度就可以了解被測表面的平整情況。這種測量精度可達(dá)10-6cm。(a)(b)(c)單色光標(biāo)準(zhǔn)樣板薄片被檢測平面注：薄片厚度一般僅為零點(diǎn)零幾毫米左右，只相當(dāng)于一張紙片的厚度三.薄膜干涉的應(yīng)用2.檢查表面的平整程度楔性空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測平面光在空氣層的上下表面發(fā)生反射,這兩束反射光發(fā)生干涉.如果被檢測表面的平整的,將看到與底線平行的干涉條紋.等厚線三.薄膜干涉的應(yīng)用2.檢查表面的平整程度根據(jù)等厚線判斷凹凸三.薄膜干涉的應(yīng)用四.衍射時(shí)的色散用白光做光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)，得到的條紋是彩色的。這是因?yàn)榘坠庵邪烁鞣N顏色的光，衍射時(shí)不同色光的亮條紋位置不同，于是各種色光就區(qū)分開了。這個(gè)現(xiàn)象是光在衍射時(shí)的色散。白光的單縫衍射圖樣白光是一種復(fù)色光棱鏡對不同顏色的光折射作用不同，對紫光的折射作用最大，對紅光的折射作用最小結(jié)論：在同一種物質(zhì)中，不同波長的光波的傳播速度不一樣，波長越短，波速越慢某種玻璃對各種色光的折射率:色光紫藍(lán)綠黃橙紅折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513五.折射時(shí)的色散棱鏡對光線的作用θi偏折角1.偏折角θ與棱鏡材料的折射率有關(guān)，相同入射角i，n越大,則γ越小，β越大，θ越大；ABCγβ2.偏折角θ還與入射角i和棱鏡的頂角∠A有關(guān)；3.如果環(huán)境的折射率小于棱鏡的折射率，則光線向底邊偏折，如果環(huán)境的折射率大于棱鏡的折射率，則光線向頂角偏折。五.折射時(shí)的色散鞏固練習(xí)1、下列現(xiàn)象屬于薄膜干涉的有:（）A.在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋;B.雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹;C.陽光下通過三棱鏡得到的彩色條紋D.肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色條紋。2、用單色光照射肥皂薄膜:（）看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋;從光源發(fā)出的光與肥皂膜表面反射的光發(fā)生干涉,形成干涉圖樣。一束入射光從薄膜的前表面和后表面分別反射出來,形成兩列波,這兩列波頻率相同,所以可以產(chǎn)生干涉;若改用白光照射則看不到干涉條紋。ADAC鞏固練習(xí)3.2002（上海卷）如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈。往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖象應(yīng)是下圖中的（）ABCDD鞏固練習(xí)4.(93年高考題)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()

A．a(chǎn)的上表面和b的下表面B．a(chǎn)的上表面和b的上表面

C．a(chǎn)的下表面和b的上表面

D．a(chǎn)的下表面和b的下表面C5、2003（上海卷）劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1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，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜。干涉條紋有如下特點(diǎn)：⑴任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在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（）A.變稀疏

B.變緊密

C.不變

D.消失鞏固練習(xí)A6、有關(guān)光學(xué)儀器上鏡頭的增透膜，下列說法正確的是：

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；

B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的1/4；

C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波