湖北省丹江口市第一中学高中物理选修3-4课件：第十三章 第三节 光的颜色 色散 (共27张PPT)
文档属性
| 名称 | 湖北省丹江口市第一中学高中物理选修3-4课件：第十三章 第三节 光的颜色 色散 (共27张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 900.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-09-25 13:52:23 | ||
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文档简介
课件27张PPT。 光的颜色 色散1、棱镜对光的作用
（1）棱镜对光线的改变： 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，棱镜折射率越大，偏折角θ越大。通过实验或作光路可知，偏折角度不仅与棱镜材料的折射率有关，还跟入射角的大小有关。一、光的颜色 色散2、各种色光的情况统计表：(同一介质) 光的颜色： 红橙黄绿蓝靛紫
偏向角：
折射率：
在介质中的光速：
由 小 到 大由 小 到 大由 大 到 小同一频率的色光在不同介质中传播时,频率不变，光速改变(v=c/n=λf)，波长也随之改变。一、光的颜色 色散一、光的颜色 色散3、白光的颜色 色散 （3）不同颜色的光，在真空中波速一样，而各种色光的波长不同，所以它们的频率不同决定了光的颜色。一、光的颜色 色散 （1）说明白光不是单色光，而是由各种色光（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）混合而成；
（2）光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象；
不同色光通过棱镜的后的偏折角度不同，因为棱镜材料对不同色光的折射率不同。
?? 波长越长，频率越小；波长越短，频率越大。各色光在真空中的频率的范围见下表：一、光的颜色 色散 4、光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列，称为光谱。比如太阳的光谱按波长由大到小依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
5、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。一、光的颜色 色散下面这些透明物体为什么会有颜色？地上的油膜肥皂泡点击画面观看动画 1、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。二、薄膜干涉中的色散2、不同单色光的薄膜干涉条纹： 可见，波长λ越长，干涉条纹越宽。二、薄膜干涉中的色散前表面后表面二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（1）： 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。光程差为波长的整数倍，形成干涉加强区，得到亮条纹。光程差为半波长的奇数倍，形成干涉减弱区，得到暗条纹。二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（2）：在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄。条纹间距变稀疏白光照射时是彩色条纹二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（3）： （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。由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹。 （2）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浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉。二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（4）：（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。二、薄膜干涉中的色散 4、实验：白光的薄膜干涉条纹
——彩色条纹水面上的油膜呈彩色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1、检查工件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，则表示被检测表面微有凸起或凹下，这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况。这种测量精度可达10-6cm。注：薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右，只相当于一张纸片的厚度。三、薄膜干涉的应用1、检查工件表面的平整程度镀层薄膜 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。三、薄膜干涉的应用2、增透膜（1）增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？（2）是否对所有颜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，即薄膜的厚度是绿光
在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不
能被有效透射，故反射较强，这样的
镜头呈淡紫色。 三、薄膜干涉的应用2、增透膜1、下列现象属于薄膜干涉的有: （ ）
A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹;
B.雨后天空中呈现的彩虹;
C.阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹；
D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。四、练习2、用单色光照射肥皂薄膜:（ ）
A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹;
B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发
生干涉,形成干涉图样。
C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别
反射出来,形成两列波,这两列波频率相同,
所以可以产生干涉;
D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。2002（上海卷）
3、如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的（ ）ABCD 4、如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的光叠加而成的( ) A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的上表面 D．a的下表面和b的下表面 2003（上海卷）
5、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将（ ）
A.变疏????? B.变密????? C.不变????? D.消失6、有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是： A．增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度； B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的； C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的；
D．因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。7、将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的厚度最少应为（ ）
A，λ/4n； B，λ/2n； C，λ/4； D，λ/2
（1）棱镜对光线的改变： 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，棱镜折射率越大，偏折角θ越大。通过实验或作光路可知，偏折角度不仅与棱镜材料的折射率有关，还跟入射角的大小有关。一、光的颜色 色散2、各种色光的情况统计表：(同一介质) 光的颜色： 红橙黄绿蓝靛紫
偏向角：
折射率：
在介质中的光速：
由 小 到 大由 小 到 大由 大 到 小同一频率的色光在不同介质中传播时,频率不变，光速改变(v=c/n=λf)，波长也随之改变。一、光的颜色 色散一、光的颜色 色散3、白光的颜色 色散 （3）不同颜色的光，在真空中波速一样，而各种色光的波长不同，所以它们的频率不同决定了光的颜色。一、光的颜色 色散 （1）说明白光不是单色光，而是由各种色光（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）混合而成；
（2）光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象；
不同色光通过棱镜的后的偏折角度不同，因为棱镜材料对不同色光的折射率不同。
?? 波长越长，频率越小；波长越短，频率越大。各色光在真空中的频率的范围见下表：一、光的颜色 色散 4、光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列，称为光谱。比如太阳的光谱按波长由大到小依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
5、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。一、光的颜色 色散下面这些透明物体为什么会有颜色？地上的油膜肥皂泡点击画面观看动画 1、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。二、薄膜干涉中的色散2、不同单色光的薄膜干涉条纹： 可见，波长λ越长，干涉条纹越宽。二、薄膜干涉中的色散前表面后表面二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（1）： 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。光程差为波长的整数倍，形成干涉加强区，得到亮条纹。光程差为半波长的奇数倍，形成干涉减弱区，得到暗条纹。二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（2）：在重力的作用下，薄膜随着时间越来越薄。条纹间距变稀疏白光照射时是彩色条纹二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（3）： （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。由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹。 （2）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浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉。二、薄膜干涉中的色散3、现象解释（4）：（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。二、薄膜干涉中的色散 4、实验：白光的薄膜干涉条纹
——彩色条纹水面上的油膜呈彩色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1、检查工件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，则表示被检测表面微有凸起或凹下，这些凸起或凹下的地方的干涉条纹就弯曲。从弯曲的程度就可以了解被测表面的平整情况。这种测量精度可达10-6cm。注：薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右，只相当于一张纸片的厚度。三、薄膜干涉的应用1、检查工件表面的平整程度镀层薄膜 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。三、薄膜干涉的应用2、增透膜（1）增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？（2）是否对所有颜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，即薄膜的厚度是绿光
在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不
能被有效透射，故反射较强，这样的
镜头呈淡紫色。 三、薄膜干涉的应用2、增透膜1、下列现象属于薄膜干涉的有: （ ）
A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹;
B.雨后天空中呈现的彩虹;
C.阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹；
D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。四、练习2、用单色光照射肥皂薄膜:（ ）
A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹;
B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发
生干涉,形成干涉图样。
C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别
反射出来,形成两列波,这两列波频率相同,
所以可以产生干涉;
D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。2002（上海卷）
3、如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的（ ）ABCD 4、如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的光叠加而成的( ) A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的上表面 D．a的下表面和b的下表面 2003（上海卷）
5、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将（ ）
A.变疏????? B.变密????? C.不变????? D.消失6、有关光学仪器上镜头的增透膜，下列说法正确的是： A．增透膜是为了减少光的反射损失而增强透光的强度； B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的； C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的；
D．因为增透膜厚度一般选适合绿光反射相互抵消的厚度，红光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。7、将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明介质膜上，要使透射光得到加强，薄膜的厚度最少应为（ ）
A，λ/4n； B，λ/2n； C，λ/4； D，λ/2