《光COLOUR区别》PPT课件.ppt
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1、光的颜色光的颜色 色散色散一、光的颜色一、光的颜色 色散色散白光白光蓝光蓝光红光红光一、光的颜色一、光的颜色 色散色散n n不同颜色的光,波长不同n n光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象n n各种色光按其波长的有序排列,就是光谱n n人眼视网膜上的两种感光细胞1.1.视杆细胞:对光敏感,不能区分不同波长(频率)的光2.2.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、光的颜色一、光的颜色 色散色散我们知道: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
2、率越大各色光在真空中的频率的范围见下表:一、光的颜色一、光的颜色 色散色散白光的薄膜干涉条纹白光的薄膜干涉条纹彩色条纹彩色条纹水面上的油膜呈彩色水面上的油膜呈彩色 让让一一束束光光经经薄薄膜膜的的两两个个表表面面反反射射后后,形形成成的的两两束束反射光产生的干涉现象叫反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉薄膜干涉二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散2、产生:、产生:薄膜的两表面反射光叠加而产生。薄膜的两表面反射光叠加而产生。3、规律:、规律:2d=n时,亮条纹时,亮条纹2d=(n+1/2),暗条纹,暗条纹4、产生薄膜干涉的条件:、产生薄膜干涉的条件:薄膜厚度不均匀薄膜厚度不均匀1.现象:现象:水平
3、明暗相间条纹水平明暗相间条纹 1 1、在在薄薄膜膜干干涉涉中中,前前、后后表表面面反反射射光光的的路路程程差差由由膜膜的的厚厚度度决决定定,所所以以薄薄膜膜干干涉涉中中同同一一明明条条纹纹(暗暗条条纹纹)应应出出现现在在膜膜的的厚厚度度相相等等的的地地方方由由于于光光波波波波长长极极短短,所所以以微微薄薄膜膜干干涉涉时时,介介质质膜膜应应足足够够薄薄,才才能能观观察察到到干干涉条纹涉条纹 3 3、用用手手紧紧压压两两块块玻玻璃璃板板看看到到彩彩色色条条纹纹,阳阳光光下下的的肥肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色
4、散2.2.如果薄膜厚度均匀变化,用如果薄膜厚度均匀变化,用单色光照射条单色光照射条纹间距相等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,所以出现彩色条纹一波长的光反射后减弱,所以出现彩色条纹牛牛顿顿环环干涉图样:中央疏干涉图样:中央疏边沿密的同心圆环边沿密的同心圆环 干涉现象是由干涉现象是由于凸透镜下表面反于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面射光和玻璃上表面反射光叠加形成的反射光叠加形成的 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的是均匀变化的薄膜干涉的薄膜干涉的应用(一)应用(一
5、)检查表面的平整程度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,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光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹标准样板标准样板待检部件待检部件空气薄层空气薄层如如果果被被检检表表面面是是平平的的,产产生生的的干干涉涉条条纹纹就就是是平平行行的的,如如图图(b b)所所
6、示示;如如果果观观察察到到的的干干涉涉条条纹纹如如图图(c c)所所示示,则则表表示示被被检检测测表表面面微微有有凸凸起起或或凹凹下下,这这些些凸凸起起或或凹凹下下的的地地方方的的干干涉涉条条纹纹就就弯弯曲曲。从从弯弯曲曲的的程程度度就就可可以以了了解解被被测测表面的平整情况。这种测量精度可达表面的平整情况。这种测量精度可达1010-6-6cmcm。(a)(b)(c)单色光单色光标准样板标准样板薄片薄片被检测平面被检测平面注: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薄膜干涉的应用(一)应用(一)检查表面的平整
7、程度检查表面的平整程度7.7.下图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是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否平整的装置,检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示,则所示,则()()A.A.产生干涉的两列光波分别是由产生干涉的两列光波分别是由a a的上表面和的上表面和b b的的下表面反射的下表面反射的B.B.产生干涉的两列光波分别是由产生干涉的两列光波分别是由a a的下表面和的下表面和b b的上的上表面反射的表面反射的C.C.被检查的玻璃表面有凸起被检查的玻璃表面有凸起D.D.被检查的玻璃表面有凹陷被检查的玻璃表面有凹陷BD 薄膜干涉的应用薄膜干涉的
8、应用(二)(二)增透膜增透膜镀层镀层薄膜薄膜在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁一般用氟化镁)。当。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,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,这种薄膜叫增强了透射光的强度,这种薄膜叫增透膜增透膜。1、增透的条件是什么?即镀层薄膜的厚度至少多大?、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?、是否对所有颜色的光都有增透的作用?薄膜的厚度
9、至少是入射光在薄膜的厚度至少是入射光在薄膜薄膜中波长的中波长的1/41/4。因为人眼对绿光最敏感,所以一般增因为人眼对绿光最敏感,所以一般增强绿光的透射,即强绿光的透射,即薄膜的厚度是绿光薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的在薄膜中波长的1/41/4。由于其它色光不。由于其它色光不能被有效透射,故反射较强,这样的能被有效透射,故反射较强,这样的镜头呈淡紫色。镜头呈淡紫色。薄膜干涉的薄膜干涉的应用(一)应用(一)检查表面的平整程度检查表面的平整程度常用的棱镜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、折射时的色散三、折射时的色散 通过实验或作通过实验或作光
10、路可知(如图),光路可知(如图),从玻璃棱镜的一个从玻璃棱镜的一个侧面射出的光线从侧面射出的光线从另一侧面射出时向另一侧面射出时向底面偏折底面偏折偏折角度不仅偏折角度不仅与棱镜材料的折射与棱镜材料的折射率有关,还跟入射率有关,还跟入射角底大小有关角底大小有关点击画面观看动画三、折射时的色散三、折射时的色散(1)棱镜对光的改变作用:棱镜对光的改变作用:光线向底边偏折光线向底边偏折 虚像向顶角偏移虚像向顶角偏移(2)偏折角)偏折角:(如上图中的:(如上图中的)在保证入射角)在保证入射角和棱镜顶角不变的条件下和棱镜顶角不变的条件下,棱镜折射率越大棱镜折射率越大,偏折角偏折角越大越大一束白光经过棱镜后
11、会发生色散一束白光经过棱镜后会发生色散白光经过棱白光经过棱镜后在光屏上形镜后在光屏上形成一条彩色的光成一条彩色的光带,红光在上端,带,红光在上端,紫光在最下端,紫光在最下端,不同色光通过棱不同色光通过棱镜的后的偏折角镜的后的偏折角度不同石因为棱度不同石因为棱镜材料对不同色镜材料对不同色光的折射率不同光的折射率不同三、折射时的色散三、折射时的色散n n由由n=c/v知;在同一物质中,不同波长知;在同一物质中,不同波长的光波的传播速度不一样,波长越短的光波的传播速度不一样,波长越短(频率越大),波速越慢。(频率越大),波速越慢。三、折射时的色散三、折射时的色散各种色光的情况各种色光的情况统计表统计
12、表:(同一介质同一介质)光的颜色:光的颜色:红红橙橙黄黄绿绿蓝蓝靛靛紫紫 频率:频率:偏向角:偏向角:折射率:折射率:在介质中的光速:在介质中的光速:由由 小小 到到 大大由由 小小 到到 大大由由 小小 到到 大大由由 大大 到到 小小同一频率的色光在不同介质中传播时同一频率的色光在不同介质中传播时,频率不变频率不变,光速改变光速改变(v=c/n=f),波长也随之改变波长也随之改变.1414、下列现象属于薄膜干涉的有、下列现象属于薄膜干涉的有:()A.A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹在水面上的油膜呈现的彩色花纹;B.B.雨后天空中呈现的彩虹雨后天空中呈现的彩虹;C.C.阳光下通过三棱镜得到的
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