赤橙黃綠青藍(lán)紫,誰持彩練當(dāng)空舞彩虹是怎么產(chǎn)生的?赤橙黃綠青藍(lán)紫,誰持彩練當(dāng)空舞彩虹是怎么產(chǎn)生的?1第十三章光13.7光的顏色色散第十三章光2一、光的顏色色散在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，各種顏色的光都會(huì)發(fā)生干涉，但條紋之間的距離不一樣。根據(jù)條紋之間的距離與光的波長(zhǎng)成正比，因此能夠斷定，不用顏色的光，波長(zhǎng)不同。一、光的顏色色散在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，各種顏色3用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

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．屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋.說明白光是由多種色光組成的發(fā)生干涉時(shí)由于不同顏色的條紋間距不同，白光被分解了。

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（dispersion）。用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由于白光4人眼視覺特點(diǎn)：人眼視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞（1）視桿細(xì)胞：對(duì)光敏感，不能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光。（2）視錐細(xì)胞：對(duì)光敏感度不如視桿細(xì)胞，但能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光。一、光的顏色色散人眼視覺特點(diǎn)：人眼視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞一、光的顏色色散5各色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率

c=λ·f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。一、光的顏色色散各色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率c=λ·f不6760400620600580490450430藍(lán)紅橙黃綠青紫真空中波長(zhǎng)(nm)頻率(10Hz)147.503.955.004.765.266.006.676.98光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長(zhǎng)的有序排列。太陽光譜760400620600580490450430藍(lán)紅橙黃綠青71、概念：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)象叫薄膜干涉．（2）原理：薄膜的前后兩表面反射光疊加而產(chǎn)生。（3）規(guī)律：2d=nλ＇時(shí)，亮條紋2d=（n+1/2）λ＇時(shí)，暗條紋（4）產(chǎn)生干涉條紋的條件：薄膜厚度有變化（1）現(xiàn)象：水平明暗相間條紋二、薄膜干涉中的色散1、概念：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)8光的顏色色散解析課件9

條紋是水平方向的：因?yàn)樵谕凰礁叨忍?，薄膜的厚度相同，從前后兩表面反射的光的路程差均相同，如果此時(shí)兩反射光互相加強(qiáng)，則此高度水平方向各處均加強(qiáng)，因此，明暗相間的干涉條紋應(yīng)為水平方向。條紋是水平方向的：因?yàn)樵谕凰礁叨忍?，薄?0光的顏色色散解析課件11

豎直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、下面厚，由于不同顏色的光的波長(zhǎng)不同，從前后兩個(gè)表面反射的光，在不同的位置被加強(qiáng)，換句話說，不同顏色的光對(duì)應(yīng)亮條紋的位置不同，不能完全重合，因此看起來是彩色的。白光的薄膜干涉彩色條紋2、豎直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、下12

例1、用單色光照射肥皂薄膜（）A.看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋;B.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。C.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;D.若改用白光照射則看不到干涉條紋。AC例1、用單色光照射肥皂薄膜（）AC131、水面上的油膜呈彩色2、牛頓環(huán)（演示）各種薄膜干涉3、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，4、蝴蝶等昆蟲翅膀上的彩色花紋1、水面上的油膜呈彩色2、牛頓環(huán)（演示）各種薄膜干涉3、用手14干涉圖樣：中央疏邊沿密的同心圓環(huán)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干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓?、牛頓環(huán)干涉圖樣：中央疏邊沿密的同心圓環(huán)干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反15三、薄膜干涉的應(yīng)用（一）——檢查表面的平整程度取一個(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，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)看到干涉條紋標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件空氣薄層三、薄膜干涉的應(yīng)用（一）取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查的部16楔性空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測(cè)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(cè)表面的平整的,將看到與底線平行的干涉條紋.原因是厚度相等的地方，光程差一樣、干涉情況一樣，即某一處反射回來的兩列波疊加，若光振動(dòng)加強(qiáng)，產(chǎn)生亮點(diǎn)，那些與此處厚度相等的地方都是亮點(diǎn)，這些亮點(diǎn)組成彼此平行的亮紋,反之是暗紋楔性空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測(cè)平面光在空氣層的上下表面發(fā)生反射,17左凹右凸左凹右凸18

如圖甲所示，兩板之間形成一層空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢測(cè)平面是光滑的，得到的干涉圖樣必是等間距的。如果被測(cè)表面某處凹下，則對(duì)應(yīng)亮條紋(或暗條紋)提前出現(xiàn)，如圖乙中P條紋所示；如果某處凸起來，則對(duì)應(yīng)條紋延后出現(xiàn)，如圖乙中Q所示。(注：“提前”與“延后”不是指在時(shí)間上，而是指由左到右的位置順序上)三、薄膜干涉的應(yīng)用（一）——檢查表面的平整程度(注：“提前”與“延后”不是指在時(shí)間19例2.下圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃的上表面是否平整的裝置，檢查中所觀察到的干涉條紋如圖乙所示，則()A.產(chǎn)生干涉的兩列光波分別是由a的上表面和b的下表面反射的B.產(chǎn)生干涉的兩列光波分別是由a的下表面和b的上表面反射的C.被檢查的玻璃表面有凸起D.被檢查的玻璃表面有凹陷BD例2.下圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃的上表面是否平整的裝置20

被測(cè)平面凹下(或凸起)的形象判斷法—矮人行走法。即把干涉條紋看成“矮人”的行走軌跡。讓一個(gè)小矮人在兩板間沿著一條條紋直立行走，始終保持腳踏被測(cè)板，頭頂樣板，在行走過程中：若遇一凹下，他必向薄膜的尖端去繞，方可按上述要求過去，即條紋某處彎向薄膜尖端，該處為一凹下；若遇一凸起，他必向薄膜的底部去繞，方可按上述要求過去，即條紋某處彎向薄膜底部，該處為一凸起。被測(cè)平面凹下(或凸起)的形象判斷法—矮人行21薄膜干涉的應(yīng)用（二）——增透膜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(zhǎng)，因而互相抵消，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。薄膜干涉的應(yīng)用（二）鍍層薄膜在透鏡或棱鏡的表面上涂上一層薄膜22圖13－7－6圖13－7－623[名師點(diǎn)睛]增透膜的“增透”應(yīng)理解為：兩束反射光相互抵消，反射光的能量減少，由于總的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增強(qiáng)。增透膜是通過“消反”來確?！霸鐾浮钡?。[名師點(diǎn)睛]增透膜的“增透”應(yīng)理解為：兩24例3.為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1.38的氟化鎂，為了使波長(zhǎng)為5.52×10-7m的綠光在垂直表面入射時(shí)使反射光干涉相消，求所涂的這種增透膜的厚度.【解析】增透膜的厚度為綠光在膜中波長(zhǎng)的設(shè)綠光在真空中的波長(zhǎng)為λ0，在增透膜中的波長(zhǎng)為λ，由關(guān)系式得：所以增透膜厚度答案：1×10-7m

例3.為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂25

例4.市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)所，這種燈降低熱效應(yīng)的原理之一是燈泡后面放置的反光鏡的表面上鍍有一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時(shí)表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以λ表示此紅外線在薄膜中的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為()A./8B./4C./2D.B例4.市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使26例5.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.1×1014Hz，那么它設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？例5.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是27例6.高層建筑物外墻大量使用的是幕墻玻璃，在白天，外面的人看不見室內(nèi)的物體，而室內(nèi)的人卻能看見室外的景物，其原因是（）A．在玻璃的外表面涂有增透膜B．在玻璃的外表面涂有高反射膜（即對(duì)光的反射率遠(yuǎn)大于透射率的物質(zhì)）C．在玻璃的外表面涂有大量吸收光的物質(zhì)D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜B例6.高層建筑物外墻大量使用的是幕墻玻璃，在白天，外面的人看28四、衍射時(shí)的色散用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn),得到的條紋是彩色的,為什么?因?yàn)榘坠庵邪烁鞣N顏色的光,衍射時(shí)不同色光的亮條紋的位置不同,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。四、衍射時(shí)的色散用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn),得到的條紋是彩29五、折射時(shí)的色散1、棱鏡⑴定義：各平面相交的透明體叫做棱鏡。橫截面為三角形的棱鏡叫三棱鏡。通常所說的棱鏡指三棱鏡。五、折射時(shí)的色散30問題:讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面，如圖所示，試定性畫出光通過棱鏡的光路圖。

問題:讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面，如圖所示，試31

(1)從玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面射入的光線從另一側(cè)面射出時(shí)向底面偏折．2、棱鏡對(duì)光線的作用偏折角度折射率越大，偏折角越大理解底邊含義（相對(duì)而言的）。

(1)從玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面射入的光線從另一側(cè)面射出時(shí)32⑵棱鏡能改變光的傳播方向，但不改變光束的性質(zhì)。a、平行光束通過棱鏡后仍為平行光束；b、發(fā)散光束通過棱鏡后仍為發(fā)散光束；c、會(huì)聚光束通過棱鏡后仍為會(huì)聚光束。

⑵棱鏡能改變光的傳播方向，但不改變光束的性質(zhì)。333、棱鏡成像：?jiǎn)栴}：如果隔著棱鏡看一個(gè)物體，就可以看到物體的像，那么像的位置與物體的位置相比向哪個(gè)方向偏移？分析：將一個(gè)物點(diǎn)S放在棱鏡前，從物點(diǎn)發(fā)出的兩條光線經(jīng)棱鏡折射后射出，我們根據(jù)光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為光線是從它們的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S’射出的，S'就是S在棱鏡中所成的像（如圖所示）。這個(gè)虛像的位置比物體的實(shí)際位置向頂角方向偏移，物像同側(cè)。特點(diǎn)：隔著棱鏡看物體的像是正立的虛像，像的位置向棱鏡頂角方向偏移。

SS'3、棱鏡成像：分析：將一個(gè)物點(diǎn)S放在棱鏡前，從物點(diǎn)發(fā)出的兩條344實(shí)驗(yàn)探究：一束白光經(jīng)過棱鏡后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明了什么問題？

現(xiàn)象：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)結(jié)論：①白光是由不同顏色的光組成的。②棱鏡材料對(duì)不同色光的折射率不同，對(duì)紅光的折射率最小，對(duì)紫光的折射率最大。紅橙黃

綠

青藍(lán)

紫4實(shí)驗(yàn)探究：一束白光經(jīng)過棱鏡后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明了352．單色光：不能分解為其它顏色的光，稱為單色光。復(fù)色光：由若干種單色光合成的光叫做復(fù)色光。3．色散：把復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。4．正確理解光的色散：①光的顏色由光的頻率決定。在不同介質(zhì)中，光的頻率不變。②同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同，頻率高的折射率大。③不同頻率的色光在真空中傳播速度相同，為c＝3×108m／s。但在其它介質(zhì)中速度各不相同，在同一種介質(zhì)中，紫光速度最小，紅光速度最大。(V=c/n)2．單色光：不能分解為其它顏色的光，稱為單色光。3．色散：把362、各種色光特性的比較各種色光紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率小→大折射率小→大經(jīng)三棱鏡折射時(shí)的偏向角小→大波長(zhǎng)長(zhǎng)→短介質(zhì)中的波速大→小雙縫干涉的條紋間距大→小薄膜干涉的條紋間距大→小(1)光的頻率(顏色)由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，光的波長(zhǎng)、波速與介質(zhì)有關(guān)。(2)同一介質(zhì)中，頻率越大的光折射率越大，其他特點(diǎn)可由n＝＝等知識(shí)推導(dǎo)。2、各種色光紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率小→大折射率小→大經(jīng)三棱鏡折射37例7．如圖13－7－3所示的四幅圖表示一束白光通過三棱鏡的光路圖，其中正確的是 ()圖13－7－3解析：因光在棱鏡的兩個(gè)側(cè)面上發(fā)生折射，每次折射都向底邊偏折，并且玻璃對(duì)不同單色光的折射率不同，不同單色光在同一側(cè)面的偏折角就不同。答案：D例7．如圖13－7－3所示的四幅圖表示一束白光通過三棱鏡的38例8．白光通過三棱鏡發(fā)生色散時(shí)，紅光比紫光偏折得輕，這說明 ()A．不同顏色的光在真空中的光速不同B．對(duì)同一介質(zhì)，紅光的折射率比紫光小C．在同一介質(zhì)中，紅光的光速比紫光小D．每種顏色的光通過三棱鏡都會(huì)分成幾種顏色的光解析：三棱鏡的色散說明白光是復(fù)色光，相同的介質(zhì)對(duì)不同頻率的光折射率不同，頻率越大折射率越大，在該介質(zhì)中的速度越小，所有光在真空中的光速相同。綜上只有B項(xiàng)正確。答案：B例8．白光通過三棱鏡發(fā)生色散時(shí)，紅光比紫光偏折得輕，這說明39例9、(2011·福州高二檢測(cè))如圖所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.紅光的偏折最大，紫光的偏折最小B.紅光的偏折最小，紫光的偏折最大C.玻璃對(duì)紅光的折射率比紫光大D.玻璃中紫光的傳播速度比紅光大例9、(2011·福州高二檢測(cè))如圖所示，一束白光通過玻璃棱40【解析】選B.根據(jù)色散，可知上端是紅光，下端是紫光；紅光的偏折角最小，紫光的偏折角最大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.紫光的折射率大于紅光的折射率，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)n=可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【解析】選B.根據(jù)色散，可知上端是紅光，下端是紫光；紅41例10、(2011·三明高二檢測(cè))如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一束細(xì)白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶.下面的說法中正確的是()例10、(2011·三明高二檢測(cè))如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的42A.在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率B.b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C.若改變白光的入射角，在屏上最先消失的是b側(cè)光D.通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa>ΔxbA.在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率43【解析】選B.根據(jù)色散形成的光譜，所以fa>fb,λa<λb，所以b更容易產(chǎn)生衍射，故B正確；na>nb，根據(jù)n=，所以va<vb，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；sinC=，所以b光的臨界角大，a光更容易發(fā)生全反射，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)Δx=可知，Δxa<Δxb，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【解析】選B.根據(jù)色散形成的光譜，所以fa>fb,λa<λb44例11、【變式備選】如圖所示，一束紅光和一束紫光平行入射到三棱鏡上，經(jīng)三棱鏡折射后，交匯在同一點(diǎn)，若三棱鏡對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1和n2，紅光和紫光的頻率分別為f1和f2，則有()例11、【變式備選】如圖所示，一束紅光和一束紫光平行入射到三45A.n1<n2，a為紅光，b為紫光，f1>f2B.n1<n2，a為紫光，b為紅光，f1<f2C.n1>n2，a為紅光，b為紫光，f1>f2D.n1>n2，a為紫光，b為紅光，f1<f2【解析】選B.由介質(zhì)進(jìn)入空氣，光的頻率不變，故選項(xiàng)B正確.A.n1<n2，a為紅光，b為紫光，f1>f246例12、下列現(xiàn)象中可以用薄膜干涉來解釋的是()A.雨后的彩虹B.水面上的油膜在陽光照射下呈彩色C.透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色D.荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮【解析】選B.雨后的彩虹是色散現(xiàn)象，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色是衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水珠在陽光下晶瑩透亮是全反射的結(jié)果，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；油膜在陽光照射下呈彩色是薄膜干涉的結(jié)果，故現(xiàn)象B正確.例12、下列現(xiàn)象中可以用薄膜干涉來解釋的是()47謝謝！謝謝！48赤橙黃綠青藍(lán)紫,誰持彩練當(dāng)空舞彩虹是怎么產(chǎn)生的?赤橙黃綠青藍(lán)紫,誰持彩練當(dāng)空舞彩虹是怎么產(chǎn)生的?49第十三章光13.7光的顏色色散第十三章光50一、光的顏色色散在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，各種顏色的光都會(huì)發(fā)生干涉，但條紋之間的距離不一樣。根據(jù)條紋之間的距離與光的波長(zhǎng)成正比，因此能夠斷定，不用顏色的光，波長(zhǎng)不同。一、光的顏色色散在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，各種顏色51用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

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．屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋.說明白光是由多種色光組成的發(fā)生干涉時(shí)由于不同顏色的條紋間距不同，白光被分解了。

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（dispersion）。用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由于白光52人眼視覺特點(diǎn)：人眼視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞（1）視桿細(xì)胞：對(duì)光敏感，不能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光。（2）視錐細(xì)胞：對(duì)光敏感度不如視桿細(xì)胞，但能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光。一、光的顏色色散人眼視覺特點(diǎn)：人眼視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞一、光的顏色色散53各色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率

c=λ·f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。一、光的顏色色散各色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率c=λ·f不54760400620600580490450430藍(lán)紅橙黃綠青紫真空中波長(zhǎng)(nm)頻率(10Hz)147.503.955.004.765.266.006.676.98光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長(zhǎng)的有序排列。太陽光譜760400620600580490450430藍(lán)紅橙黃綠青551、概念：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)象叫薄膜干涉．（2）原理：薄膜的前后兩表面反射光疊加而產(chǎn)生。（3）規(guī)律：2d=nλ＇時(shí)，亮條紋2d=（n+1/2）λ＇時(shí)，暗條紋（4）產(chǎn)生干涉條紋的條件：薄膜厚度有變化（1）現(xiàn)象：水平明暗相間條紋二、薄膜干涉中的色散1、概念：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)56光的顏色色散解析課件57

條紋是水平方向的：因?yàn)樵谕凰礁叨忍?，薄膜的厚度相同，從前后兩表面反射的光的路程差均相同，如果此時(shí)兩反射光互相加強(qiáng)，則此高度水平方向各處均加強(qiáng)，因此，明暗相間的干涉條紋應(yīng)為水平方向。條紋是水平方向的：因?yàn)樵谕凰礁叨忍?，薄?8光的顏色色散解析課件59

豎直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、下面厚，由于不同顏色的光的波長(zhǎng)不同，從前后兩個(gè)表面反射的光，在不同的位置被加強(qiáng)，換句話說，不同顏色的光對(duì)應(yīng)亮條紋的位置不同，不能完全重合，因此看起來是彩色的。白光的薄膜干涉彩色條紋2、豎直放置的肥皂液膜，因重力的作用，上面薄、下60

例1、用單色光照射肥皂薄膜（）A.看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋;B.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。C.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;D.若改用白光照射則看不到干涉條紋。AC例1、用單色光照射肥皂薄膜（）AC611、水面上的油膜呈彩色2、牛頓環(huán)（演示）各種薄膜干涉3、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，4、蝴蝶等昆蟲翅膀上的彩色花紋1、水面上的油膜呈彩色2、牛頓環(huán)（演示）各種薄膜干涉3、用手62干涉圖樣：中央疏邊沿密的同心圓環(huán)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干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓?、牛頓環(huán)干涉圖樣：中央疏邊沿密的同心圓環(huán)干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反63三、薄膜干涉的應(yīng)用（一）——檢查表面的平整程度取一個(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，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)看到干涉條紋標(biāo)準(zhǔn)樣板待檢部件空氣薄層三、薄膜干涉的應(yīng)用（一）取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板，放在待檢查的部64楔性空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測(cè)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(cè)表面的平整的,將看到與底線平行的干涉條紋.原因是厚度相等的地方，光程差一樣、干涉情況一樣，即某一處反射回來的兩列波疊加，若光振動(dòng)加強(qiáng)，產(chǎn)生亮點(diǎn)，那些與此處厚度相等的地方都是亮點(diǎn)，這些亮點(diǎn)組成彼此平行的亮紋,反之是暗紋楔性空氣薄層標(biāo)準(zhǔn)樣板被檢測(cè)平面光在空氣層的上下表面發(fā)生反射,65左凹右凸左凹右凸66

如圖甲所示，兩板之間形成一層空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢測(cè)平面是光滑的，得到的干涉圖樣必是等間距的。如果被測(cè)表面某處凹下，則對(duì)應(yīng)亮條紋(或暗條紋)提前出現(xiàn)，如圖乙中P條紋所示；如果某處凸起來，則對(duì)應(yīng)條紋延后出現(xiàn)，如圖乙中Q所示。(注：“提前”與“延后”不是指在時(shí)間上，而是指由左到右的位置順序上)三、薄膜干涉的應(yīng)用（一）——檢查表面的平整程度(注：“提前”與“延后”不是指在時(shí)間67例2.下圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃的上表面是否平整的裝置，檢查中所觀察到的干涉條紋如圖乙所示，則()A.產(chǎn)生干涉的兩列光波分別是由a的上表面和b的下表面反射的B.產(chǎn)生干涉的兩列光波分別是由a的下表面和b的上表面反射的C.被檢查的玻璃表面有凸起D.被檢查的玻璃表面有凹陷BD例2.下圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃的上表面是否平整的裝置68

被測(cè)平面凹下(或凸起)的形象判斷法—矮人行走法。即把干涉條紋看成“矮人”的行走軌跡。讓一個(gè)小矮人在兩板間沿著一條條紋直立行走，始終保持腳踏被測(cè)板，頭頂樣板，在行走過程中：若遇一凹下，他必向薄膜的尖端去繞，方可按上述要求過去，即條紋某處彎向薄膜尖端，該處為一凹下；若遇一凸起，他必向薄膜的底部去繞，方可按上述要求過去，即條紋某處彎向薄膜底部，該處為一凸起。被測(cè)平面凹下(或凸起)的形象判斷法—矮人行69薄膜干涉的應(yīng)用（二）——增透膜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(zhǎng)，因而互相抵消，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。薄膜干涉的應(yīng)用（二）鍍層薄膜在透鏡或棱鏡的表面上涂上一層薄膜70圖13－7－6圖13－7－671[名師點(diǎn)睛]增透膜的“增透”應(yīng)理解為：兩束反射光相互抵消，反射光的能量減少，由于總的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增強(qiáng)。增透膜是通過“消反”來確?！霸鐾浮钡摹名師點(diǎn)睛]增透膜的“增透”應(yīng)理解為：兩72例3.為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1.38的氟化鎂，為了使波長(zhǎng)為5.52×10-7m的綠光在垂直表面入射時(shí)使反射光干涉相消，求所涂的這種增透膜的厚度.【解析】增透膜的厚度為綠光在膜中波長(zhǎng)的設(shè)綠光在真空中的波長(zhǎng)為λ0，在增透膜中的波長(zhǎng)為λ，由關(guān)系式得：所以增透膜厚度答案：1×10-7m

例3.為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂73

例4.市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)所，這種燈降低熱效應(yīng)的原理之一是燈泡后面放置的反光鏡的表面上鍍有一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時(shí)表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以λ表示此紅外線在薄膜中的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為()A./8B./4C./2D.B例4.市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使74例5.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.1×1014Hz，那么它設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？例5.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是75例6.高層建筑物外墻大量使用的是幕墻玻璃，在白天，外面的人看不見室內(nèi)的物體，而室內(nèi)的人卻能看見室外的景物，其原因是（）A．在玻璃的外表面涂有增透膜B．在玻璃的外表面涂有高反射膜（即對(duì)光的反射率遠(yuǎn)大于透射率的物質(zhì)）C．在玻璃的外表面涂有大量吸收光的物質(zhì)D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜B例6.高層建筑物外墻大量使用的是幕墻玻璃，在白天，外面的人看76四、衍射時(shí)的色散用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn),得到的條紋是彩色的,為什么?因?yàn)榘坠庵邪烁鞣N顏色的光,衍射時(shí)不同色光的亮條紋的位置不同,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。四、衍射時(shí)的色散用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn),得到的條紋是彩77五、折射時(shí)的色散1、棱鏡⑴定義：各平面相交的透明體叫做棱鏡。橫截面為三角形的棱鏡叫三棱鏡。通常所說的棱鏡指三棱鏡。五、折射時(shí)的色散78問題:讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面，如圖所示，試定性畫出光通過棱鏡的光路圖。

問題:讓一束單色光從空氣射向玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面，如圖所示，試79

(1)從玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面射入的光線從另一側(cè)面射出時(shí)向底面偏折．2、棱鏡對(duì)光線的作用偏折角度折射率越大，偏折角越大理解底邊含義（相對(duì)而言的）。

(1)從玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面射入的光線從另一側(cè)面射出時(shí)80⑵棱鏡能改變光的傳播方向，但不改變光束的性質(zhì)。a、平行光束通過棱鏡后仍為平行光束；b、發(fā)散光束通過棱鏡后仍為發(fā)散光束；c、會(huì)聚光束通過棱鏡后仍為會(huì)聚光束。

⑵棱鏡能改變光的傳播方向，但不改變光束的性質(zhì)。813、棱鏡成像：?jiǎn)栴}：如果隔著棱鏡看一個(gè)物體，就可以看到物體的像，那么像的位置與物體的位置相比向哪個(gè)方向偏移？分析：將一個(gè)物點(diǎn)S放在棱鏡前，從物點(diǎn)發(fā)出的兩條光線經(jīng)棱鏡折射后射出，我們根據(jù)光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為光線是從它們的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S’射出的，S'就是S在棱鏡中所成的像（如圖所示）。這個(gè)虛像的位置比物體的實(shí)際位置向頂角方向偏移，物像同側(cè)。特點(diǎn)：隔著棱鏡看物體的像是正立的虛像，像的位置向棱鏡頂角方向偏移。

SS'3、棱鏡成像：分析：將一個(gè)物點(diǎn)S放在棱鏡前，從物點(diǎn)發(fā)出的兩條824實(shí)驗(yàn)探究：一束白光經(jīng)過棱鏡后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明了什么問題？

現(xiàn)象：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)結(jié)論：①白光是由不同顏色的光組成的。②棱鏡材料對(duì)不同色光的折射率不同，對(duì)紅光的折射率最小，對(duì)紫光的折射率最大。紅橙黃

綠

青藍(lán)

紫4實(shí)驗(yàn)探究：一束白光經(jīng)過棱鏡后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明了832．單色光：不能分解為其它顏色的光，稱為單色光。復(fù)色光：由若干種單色光合成的光叫做復(fù)色光。3．色散：把復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。4．正確理解光的色散：①光的顏色由光的頻率決定。在不同介質(zhì)中，光的頻率不變。②同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同，頻率高的折射率大。③不同頻率的色光在真空中傳播速度相同，為c＝3×108m／s。但在其它介質(zhì)中速度各不相同，在同一種介質(zhì)中，紫光速度最小，紅光速度最大。(V=c/n)2．單色光：不能分解為其它顏色的光，稱為單色光。3．色散：把842、各種色光特性的比較各種色光紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率小→大折射率小→大經(jīng)三棱鏡折射時(shí)的偏向角小→大波長(zhǎng)長(zhǎng)→短介質(zhì)中的波速大→小雙縫干涉的條紋間距大→小薄膜干涉的條紋間距大→小(1)光的頻率(顏色)由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，光的波長(zhǎng)、波速與介質(zhì)有關(guān)。(2)同一介質(zhì)中，頻率越大的光折射率越大，其他特點(diǎn)可由n＝＝等知識(shí)推導(dǎo)。2、各種色光紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率小→大折射率小→大經(jīng)三棱鏡折射85例7．如圖13－7－3所示的四幅圖表示一束白光通過三棱鏡的光路圖，其中正確的是 ()圖13－7－3解析：因光在棱鏡的兩個(gè)側(cè)面上發(fā)生折射，每次折射都向底邊偏折，并且玻璃對(duì)不同單色光的折射率不同，不同單色光在同一側(cè)面的偏折角就不同。答案：D例7．如圖13－7－3所示的四幅圖表示一束白光通過三棱鏡的86例8．白光通過三棱鏡發(fā)生色散時(shí)，紅光比紫光偏折得輕，這說明 ()A．不同顏色的光在真空中的光速不同B．對(duì)同一介質(zhì)，紅光的