13[1].7-8_光的颜色_色散_激光

13.7-8 光的颜色 色散 激光电大附中 杨洪涛

一、通过棱镜的光线1、棱镜⑴定义：各平面相交的透明体叫做棱镜。 横截面为三角形的棱镜叫 三棱镜。通常所说的棱镜指三棱镜。

问题:让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，如图所示，试定性画出光通过棱镜的光路图。

2、棱镜对光线的作用(1)从玻璃棱镜的一个侧面 射入的光线从另一侧面射出时

向底面偏折. 理解底边含义(相对而言的)。

偏折角度折射率越大，偏折角越大

⑵棱镜能改变光的传播方向，但不改变光束的性质。 a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束； b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束； c、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。

3、棱镜成像：问题：如果隔着棱镜看一个物体，就可以看到物体的像 ，那么像的位置与物体的位置相比向哪个方向偏移？ 分析：将一个物点S放在棱镜前， 从物点发出的两条光线经棱镜折射 S' 后射出，我们根据光沿直线传播的 特点：隔着棱镜看物体的像是 经验，认为光线是从它们的反向延 正立的虚像，像的位置向棱镜 长线的交点S’射出的， S' 就是S在 S 顶角方向偏移。 棱镜中所成的像(如图所示)。这 个虚像的位置比物体的实际位置向 顶角方向偏移，物像同侧。

二、光的色散:1、实验探究：一束白光经过棱镜后会发生什么现象 ?这一现象说明了什么问题？ 现象：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) 结论：①白光是由不同颜色的光组成的。 ② 棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光 的折射率最小，对紫光的折射率最大。

2.单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。 复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。 3.色散：把复色光分解为单色光的现象叫光的色散。 4.正确理解光的色散： ①光的颜色由光的频率决定。在不同介质中，光的频 率不变。 ② 同一介质对不同色光的折射率不同，频率高的折射 率大。 ③ 不同频率的色光在真空中传播速度相同，为C= 3×108m/s。但在其它介质中速度各不相同，在同一 种介质中，紫光速度最小，红光速度最大。(V=c/n)

物理量

红 橙

黄

绿

蓝

靛

紫 变化趋势

频率 逐增 折射率

逐增同种介质中光速 逐增 同种介质中波长 逐减

5.光谱：复色光被分解后，各种色光按其波 长(频率)有序排列起来，称为这种复色光的 光谱。 下图是太阳光的光谱。 利用光谱可以知道该光是由哪些波长的光组 成。

回顾：双缝干涉实验：单缝 双缝 S1 S S2 红滤色片

屏幕

复述单色光干涉时的现象。 问题：我们用此装置来做白光的

干涉 条纹间距的计算公式。 实验会观察到什么现象呢？

三、白光的双缝干涉单缝

双缝S1

屏幕

S

S2

2、解释： 1、现象： 由白光是复色光，各色光的波长不同，各色光所得到 ①中央为白色亮条纹 的干涉图样中，相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离也 ②明暗相间的彩色条纹 不同，各色光干涉后的条纹相叠加，在中央白色亮纹 ③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 两边出现彩色条纹。

四、薄膜干涉 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. 1、单色光 实验：观察黄光的 薄膜干涉现象：薄膜两表面反射的光互相叠加而成的明暗条纹, 条纹是水平排列.

解释：薄膜两表面反射的光互相 叠加而成的。竖立的肥皂膜在重 力的作用下形成上薄下厚的楔形， 当光照在薄膜上时，从膜的前后 表面各反射回一列光波，这两列 波即是频率相同的相干光波，由 于薄膜的厚度不同，这两列光波 的路程差不同。当路程差为光波 波长的整数倍时，则为波峰与波 峰相遇，波谷与波谷相遇，使光 波的振动加强，形成亮条纹；当 光波的路程差为半波长的奇数倍 时，则波峰与波谷相遇，光波的 振动减弱，形成暗条纹

2、白色(复色)光的薄膜干涉 现象：明暗相间的彩色条纹 解释：由于白光是复色光，各色光的波长不同，各色 光都发生薄膜干涉，但不同颜色的光在不同的位置相互 加强，所以看起来肥皂泡是彩色的。其它：路面上飘浮的油膜上的彩色条纹；蝴蝶等昆虫 翅膀上的彩色花纹等都是薄膜干涉。

1.白光的薄膜干涉条纹 ——彩色条纹

2.水面上的油膜呈彩色

3.牛顿环(演示)