13[1].7-8_光的颜色_色散_激光

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1、13.7-8光的颜色色散激光电大附中杨洪涛一、通过棱镜的光线1、棱镜⑴定义：各平面相交的透明体叫做棱镜。横截面为三角形的棱镜叫三棱镜。通常所说的棱镜指三棱镜。问题:让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，如图所示，试定性画出光通过棱镜的光路图。(1)从玻璃棱镜的一个侧面射入的光线从另一侧面射出时向底面偏折．2、棱镜对光线的作用偏折角度折射率越大，偏折角越大理解底边含义（相对而言的）。⑵棱镜能改变光的传播方向，但不改变光束的性质。a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束；b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束；c、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。3、棱镜成像：问题：如果隔着棱镜看一个物体，就可以

2、看到物体的像，那么像的位置与物体的位置相比向哪个方向偏移？分析：将一个物点S放在棱镜前，从物点发出的两条光线经棱镜折射后射出，我们根据光沿直线传播的经验，认为光线是从它们的反向延长线的交点S’射出的，S'就是S在棱镜中所成的像（如图所示）。这个虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移，物像同侧。特点：隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向棱镜顶角方向偏移。SS'二、光的色散:1、实验探究：一束白光经过棱镜后会发生什么现象?这一现象说明了什么问题？现象：白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的光带（红光在上端，紫光在最下端)结论：①白光是由不同颜色的光组成的。②棱镜材料对不同色光的折射率不

3、同，对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大。2．单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。3．色散：把复色光分解为单色光的现象叫光的色散。4．正确理解光的色散：①光的颜色由光的频率决定。在不同介质中，光的频率不变。②同一介质对不同色光的折射率不同，频率高的折射率大。③不同频率的色光在真空中传播速度相同，为C＝3×108m／s。但在其它介质中速度各不相同，在同一种介质中，紫光速度最小，红光速度最大。(V=c/n)物理量红橙黄绿蓝靛紫频率折射率同种介质中光速同种介质中波长逐增逐减逐增变化趋势逐增5．光谱：复色光被分解后，各种色光按其波长（频率）有序

4、排列起来，称为这种复色光的光谱。下图是太阳光的光谱。利用光谱可以知道该光是由哪些波长的光组成。回顾：双缝干涉实验：复述单色光干涉时的现象。条纹间距的计算公式。红滤色片单缝双缝S1SS2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？单缝双缝S1SS2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三、白光的双缝干涉2、解释：由白光是复色光，各色光的波长不同，各色光所得到的干涉图样中，相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离也不同，各色光干涉后的条纹相叠加，在中央白色亮纹两边出现彩色条纹。四、薄膜干涉1、单色光实验：观察黄光的薄膜干涉现象：薄膜两表

5、面反射的光互相叠加而成的明暗条纹,条纹是水平排列.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．解释：薄膜两表面反射的光互相叠加而成的。竖立的肥皂膜在重力的作用下形成上薄下厚的楔形，当光照在薄膜上时，从膜的前后表面各反射回一列光波，这两列波即是频率相同的相干光波，由于薄膜的厚度不同，这两列光波的路程差不同。当路程差为光波波长的整数倍时，则为波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，使光波的振动加强，形成亮条纹；当光波的路程差为半波长的奇数倍时，则波峰与波谷相遇，光波的振动减弱，形成暗条纹2、白色（复色）光的薄膜干涉现象：明暗相间的彩色条纹解释：由于白光是复色光，各色光的

6、波长不同，各色光都发生薄膜干涉，但不同颜色的光在不同的位置相互加强，所以看起来肥皂泡是彩色的。其它：路面上飘浮的油膜上的彩色条纹；蝴蝶等昆虫翅膀上的彩色花纹等都是薄膜干涉。1.白光的薄膜干涉条纹——彩色条纹2.水面上的油膜呈彩色3.牛顿环（演示）薄膜干涉的应用（一）——检查表面的平整程度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楔性空气薄层标准样板被检测平面光在空气层的上下表面发生反射,这两束反射光发生干涉

7、.如果被检测表面的平整的,将看到与底线平行的干涉条纹.原因是厚度相等的地方，光程差一样、干涉情况一样，即某一处反射回来的两列波叠加，若光振动加强，产生亮点，那些与此处厚度相等的地方都是亮点，这些亮点组成彼此平行的亮纹,反之是暗纹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