13.7 光的颜色 色散课件-2021-2022学年高二下学期物理人教版物理选修3-4

用白光做双缝干涉实验，由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同，在屏上会出现彩色条纹． 1．双缝干涉中的色散 不同颜色的光,波长不同 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散. 各种色光按其波长的有序排列就是光谱． 2．色散与光谱 3、光的颜色的理解 c =λf 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。 光的颜色由频率决定 红 紫 波长减小，频率增大 肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹 二、薄膜干涉中的色散 三、薄膜干涉的应用（一） ——检查表面的平整程度 楔形空气膜，用单色光从上面向下照射，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 左 凹 右 凸 同一棱镜对紫光的折射作用最大，对红光的折射作用最小 三、折射时的色散 在棱镜中紫光的速度最小，红光的速度最大 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 3、牛顿环 例1　(导学号43042278)(多选)如右图所示， 从点光源S发出的一细束白光以一定的角 度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折 射后发生色散现象，在光屏上的ab间形成一条彩色光带．下面说法中正确的是(　　) A．a侧是红色光，b侧是紫色光 B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长 C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率 [解析]　BC　[由题图可以看出，a侧光偏折得较厉害，三棱镜对a侧光的折射率较大，所以a侧是紫色光，波长较短，b侧是红色光，波长较长，因此A项错，B、C项正确；又v＝eq \f(c,n)，所以在三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，D项错．] [拓展练习] 1．(导学号43042279)(多选)如右图所示， 一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径 方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束 单色光．则(　　) A．玻璃砖对a光的折射率为eq \r(2) B．玻璃砖对a光的折射率为1.5 C．b光的频率比a光的大 D．b光在玻璃中的传播速度比a光的大 解析：AC　[由题图可知，a光的偏折程度比b光的小，所以a光的频率小，折射率也小，由v＝eq \f(c,n)可知，a光在玻璃中的传播速度比b光的大，而a光的折射率n＝eq \f(sin 45°,sin 30°)＝eq \r(2)，综上所述可知，只有A、C项正确．] [拓展练习] 2．(导学号43042281)(多选)一竖直的肥皂膜在单色光的照射下，表面会形成明暗相间的条纹，下列说法中正确的是(　　) A．干涉条纹基本上是竖直的 B．干涉条纹基本上是水平的 C．干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列光波叠加的结果 D．干涉条纹是彩色的 解析：BC　[薄膜干涉条纹的产生是薄膜的前表面与后表面反射来的光波所产生的，同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方，膜非常薄，条纹基本上是水平的，由于光是单色光，不会发生色散，故选项B、C正确．] [拓展练习] 3．(导学号43042283)如右图所示，在水 中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空 三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜 的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了 色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则(　　) A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光 B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光 C．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光 D．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光 解析：B　[玻璃棱镜在空气中，光线从空气射入棱镜，经两次折射后射入到空气中时，棱镜使光线向底边偏折，这是由折射定律决定的．玻璃相对于空气是光密介质，本题中是中空三棱镜放在水中，光线由水中射入棱镜，经两次折射出射到水中，而空气相对于水是光疏介质，所以据折射定律分析，出射光线将向棱镜顶角偏折，故选项B正确．] $