人教版物理选修3-4同步配套课件:第十三章 光 13.7 .ppt
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1、7.光的颜色 色散,1.知道什么是光的色散现象。 2.理解薄膜干涉中的色散现象,并了解薄膜干涉的应用。 3.知道折射时的色散现象,并理解其产生的原因。 4.知道同一介质对不同色光的折射率不同。,1,2,3,4,1.光的颜色 色散 (1)不同颜色的光,波长不同。 (2)白光的干涉条纹是彩色的,可见白光是由多种色光组成的。 (3)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫作光的色散。 (4)人眼的视网膜上有两种感光细胞,一种叫作视杆细胞,对光非常敏感但不能区分不同波长(频率)的光;另一种叫作视锥细胞,它对光的敏感度不如视杆细胞,但能区分不同波长(频率)的光。 (5)含有多种颜色的光被分解后,各种色光按
2、其波长的有序排列就是光谱。,1,2,3,4,2.薄膜干涉中的色散 (1)观察薄膜干涉:如图所示,把这层液膜当成一个平面镜,用它观察灯焰的像:水平方向的明暗相间的条纹。 (2)相干光源:液膜前后两个表面反射的光波。,1,2,3,4,(3)形成明暗相间条纹的原因:与双缝干涉的情况相同,在膜上不同位置,来自薄膜前后两个面的反射光用图中实虚线来代表,所走的路程差不同。路程差是光在介质中波长的整数倍的这些位置上,叠加后加强,出现了亮条纹;路程差是光在介质中半波长的奇数倍的这些位置上,叠加后相互削弱,于是出现了暗条纹。 (4)薄膜干涉的应用:光学器材的镜头涂上增透膜;利用薄膜干涉检查精密仪器表面的平整度。
3、,1,2,3,4,3.衍射时的色散 用白光做衍射实验时,得到的条纹是彩色的。这是因为白光中不同色光在衍射时的亮条纹的位置不同,于是各种色光就区分开了。,1,2,3,4,4.折射时的色散 (1)三棱镜:横截面是三角形的玻璃柱体,简称棱镜。 (2)三棱镜对光线的控制作用:光通过三棱镜后将向它的横截面的底面方向偏折。 (3)棱镜的色散现象:一束白光通过棱镜后发生色散。由上到下的色光顺序为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。在白光色散时,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。这说明同种物质对波长不同的光的折射率不一样,波长越小,折射率越大。,一,二,三,一、薄膜干涉现象及其在技术上的应用分析 1.竖放肥皂膜
4、干涉现象。 (1)白光照射图样是彩色的:竖直放置的肥皂液膜,因重力的作用,出现上面薄、下面厚。由于不同颜色的光波长不同,从前后两个表面反射的光,在不同的位置被加强,换句话说,不同颜色的光对应亮条纹的位置不同,不能完全重合,因此看起来是彩色的。 (2)条纹是水平方向的:因为在同一水平高度处,薄膜的厚度相同,前后两表面的反射光的路程差均相同,如果此时两反射光互相加强,则此高度水平方向各处均加强,因此,明暗相间的条纹应为水平方向。,一,二,三,2.薄膜干涉的应用。 (1)等倾法检查平面平整度 原理:如图所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个
5、楔形空气薄层。用单色光照射时,空气层的上、下两个表面反射的两列光波发生干涉。空气厚度相同的地方,两列波的路程差相同,两列波叠加时互相加强或减弱的情况相同,因此若被测面是平的,干涉条纹就是一组平行的直线,如果干涉条纹是弯曲的,就表明被测平面不平整。如图所示。,一,二,三,一,二,三,特别警示如何形象判断被测平面凹下还是凸起? 下面给出一种形象的判断法矮人行走法,即把干涉条纹看成“矮人”的行走轨迹。让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走,始终保持脚踏被检板,头顶样板,在行走过程中: 若某处有一凹下,他要想过去必须从薄膜的尖端绕过去,方可按上述要求过去,即条纹某处弯向薄膜尖端,该处为一凹下。如图甲
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