高中物理新人教版

選修３-4系列課件.13.4《光的顏色色散》.教學目標知識與能力1、棱鏡的概念及其對光線的偏折作用；全反射棱鏡對光路的控制；了解光的色散及物體的顏色等生活常識。

2、知道白光的色散現象，知道白光是復色光知道勻變速運動的位移與時間的關系，能用來進行簡單的計算。3、知道薄膜干涉是如何獲得相干光源的，了解薄膜干涉產生的原因，知道薄膜干涉在技術上的應用。過程與方法1、通過對光的色散和薄膜干涉實驗探索，加強學生動手能力，觀察能力，加深對知識的理解。2、感悟一些數學方法的應用特點。情感、態度與價值觀1、知道學好物理的重要性。2、具有科學精神和正確的世界觀、人生觀、價值觀.紅光白光各種光的不同顏色，實際反映了它們不同的波長（或頻率）．用白光做雙縫干涉實驗，由于白光內各種單色光的干涉條紋間距不同，在屏上會出現彩色條紋．一、光的顏色色散.一、光的顏色色散不同顏色的光，波長不同白光雙縫干涉條紋特點：彩色條紋中央明條紋是白色的光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現象.人眼視網膜上的兩種感光細胞視桿細胞：對光敏感，不能區分不同波長（頻率）的光視錐細胞：對光敏感度不如視桿細胞，但能區分不同波長（頻率）的光。一、光的顏色色散.我們知道：波速等于波長和頻率的乘積，這個關系對一切波都是適用的．不同的色光在真空中的傳播速度相同，所以波長不同的色光，它們的頻率也不同：波長越長，頻率越小；波長越短，頻率越大．各色光在真空中的頻率的范圍見下表：一、光的顏色色散.點擊畫面觀看動畫讓一束光經薄膜的兩個表面反射后，形成的兩束反射光產生的干涉現象叫薄膜干涉．二、薄膜干涉中的色散.不同單色光的薄膜干涉條紋可見，波長λ越長，干涉條紋越寬二、薄膜干涉中的色散.

1、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度決定，所以薄膜干涉中同一明條紋（暗條紋）應出現在膜的厚度相等的地方．由于光波波長極短，所以微薄膜干涉時，介質膜應足夠薄，才能觀察到干涉條紋．

2、用手緊壓兩塊玻璃板看到彩色條紋，陽光下的肥皂泡和水面飄浮油膜出現彩色等都是薄膜干涉．二、薄膜干涉中的色散.白光的薄膜干涉條紋——彩色條紋水面上的油膜呈彩色.薄膜干涉的應用（一）——檢查表面的平整程度取一個透明的標準樣板，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，從反射光中就會看到干涉條紋標準樣板待檢部件空氣薄層.如果被檢表面是平的，產生的干涉條紋就是平行的,如圖（b）所示；如果觀察到的干涉條紋如圖（c）所示，則表示被檢測表面微有凸起或凹下，這些凸起或凹下的地方的干涉條紋就彎曲。從彎曲的程度就可以了解被測表面的平整情況。這種測量精度可達10-6cm。(a)(b)(c)單色光標準樣板薄片被檢測平面注：薄片厚度一般僅為零點零幾毫米左右，只相當于一張紙片的厚度薄膜干涉的應用（一）——檢查表面的平整程度.薄膜干涉的應用（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)。當薄膜的厚度適當時，在薄膜的兩個表面上反射路程度恰好等于半個波長，因而互相抵，這就大大減小光的反射損失，增強了透射光的強度，這種薄膜叫增透膜。.1、增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？2、是否對所有顏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長的1/4。

因為人眼對綠光最敏感，所以一般增強綠光的透射，即薄膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4。由于其它色光不能被有效透射，故反射較強，這樣的鏡頭呈淡紫色。薄膜干涉的應用（一）——檢查表面的平整程度.常用的棱鏡是橫截面積為三角形的三棱鏡，通常簡稱為棱鏡．棱鏡可以改變光的傳播方向，還可以使光發生色散．三、折射時的色散.通過實驗或作光路可知（如圖），從玻璃棱鏡的一個側面射出的光線從另一側面射出時向底面偏折．偏折角度不僅與棱鏡材料的折射率有關，還跟入射角底大小有關．點擊畫面觀看動畫三、折射時的色散.一束白光經過棱鏡后會發生色散白光經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，不同色光通過棱鏡的后的偏折角度不同石因為棱鏡材料對不同色光的折射率不同．三、折射時的色散.由n=c/v知；在同一物質中，不同波長的光波的傳播速度不一樣，波長越短（頻率越大），波速越慢。三、折射時的色散.1、下列現象屬于薄膜干涉的有:（）A.在水面上的油膜呈現的彩色花紋;B.雨后天空中呈現的彩虹;C.陽光下通過三棱鏡得到的彩色條紋D.肥皂泡上呈現的彩色環紋。練習.

2、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.從光源發出的光與肥皂膜表面反射的光發生干涉,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,

所以可以產生干涉;D.若改用白光照射則看不到干涉條紋。.2002（上海卷）3、如圖所示為一顯示薄膜干涉現象的實驗裝置，P是附有肥皂膜的鐵絲圈，S是一點燃的酒精燈。往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖象應是下圖中的（）.

(93年高考題)4、如右圖是用干涉法檢查某種厚玻璃的上表面是否平的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片產生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由哪兩個表面反射的光疊加而成的()

A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面

C．a的下表面和b的上表面

D．a的下表面和b的下表面.2020（上海卷）5、劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點：⑴任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定。現若在圖1裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋將（）A.變疏

B.變密

C.不變

D.消失.6、有關光學儀器上鏡頭的增透膜，下列說法正確的是：

A．增透膜是為了減少光的反射損失而增強透光的強度；

B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的；

C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的；D．因為增透膜厚度一般選適合綠光反射相互抵消的厚度，紅光紫光反射不能完全抵消的厚度，所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色。7、將波長為λ的單色光從空氣垂直入射到折射率為n的透明介質膜上，要使透射光得到加強，薄膜的厚度最少應為（）A，λ/4n；B，λ/2n；C，λ/4；D，λ/2..9、靜夜四無鄰，荒居舊業貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:12PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉生白發，舊國見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動出成果，工作出財富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:12PM11、成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:12PM11、越是沒有本領的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰性的挑戰莫過于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303Februar