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时间:2019-07-02
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1、光的颜色色散一、光的颜色色散白光蓝光红光一、光的颜色色散不同颜色的光,波长不同光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象各种色光按其波长的有序排列,就是光谱人眼视网膜上的两种感光细胞视杆细胞:对光敏感,不能区分不同波长(频率)的光视锥细胞:对光敏感度不如视杆细胞,但能区分不同波长(频率)的光。一、光的颜色色散我们知道:波速等于波长和频率的乘积,这个关系对一切波都是适用的.不同的色光在真空中的传播速度相同,所以波长不同的色光,它们的频率也不同: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、光的颜色色散白光的薄膜干涉条纹——彩色条纹水面上的油膜呈
2、彩色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、产生:薄膜的两表面反射光叠加而产生。3、规律:2d=nλ时,亮条纹2d=(n+1/2)λ,暗条纹4、产生薄膜干涉的条件:薄膜厚度不均匀1.现象:水平明暗相间条纹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.3、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2.如果薄膜厚度均匀变化,
3、用单色光照射 条 纹间距相等用白光照射 在同一厚度某一波长的光反射后增强,另一波长的光反射后减弱,所以出现彩色条纹牛顿环干涉图样:中央疏边沿密的同心圆环干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的薄膜干涉的应用(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如果被检表面是平的,产生的干涉条纹就是平行的,如图(b)
4、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。(a)(b)(c)单色光标准样板薄片被检测平面注: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薄膜干涉的应用(一)——检查表面的平整程度7.下图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置,检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示,则()A.产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的B.产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的C.被检查的玻璃表面有凸起D.被
5、检查的玻璃表面有凹陷BD薄膜干涉的应用(二)——增透膜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差恰好等于半个波长,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。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。薄膜干涉的应用(一)——检查表面的平整程度常用的棱镜
6、是横截面积为三角形的三棱镜,通常简称为棱镜.棱镜可以改变光的传播方向,还可以使光发生色散.三、折射时的色散通过实验或作光路可知(如图),从玻璃棱镜的一个侧面射出的光线从另一侧面射出时向底面偏折.偏折角度不仅与棱镜材料的折射率有关,还跟入射角底大小有关.点击画面观看动画三、折射时的色散(1)棱镜对光的改变作用: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θ一束白光经过棱镜后会发生色散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,不同色光通过棱镜的后的偏折角度不同石因为棱镜材料
7、对不同色光的折射率不同.三、折射时的色散由n=c/v知;在同一物质中,不同波长的光波的传播速度不一样,波长越短(频率越大),波速越慢。三、折射时的色散各种色光的情况统计表:(同一介质)光的颜色:红橙黄绿蓝靛紫频率:偏向角:折射率:在介质中的光速:由小到大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.14、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
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