光的色散

（二）光干涉现象中的色散 1.知识回顾 （1）双缝干涉图样及间距公式
（2）双缝干涉实验中，白光、红光的 干涉图样对比
白光在干涉现象中出现色散现象
2.薄膜干涉中的色散（液体膜）
白光的薄膜干涉条纹 ——彩色条纹
实验视频1
水面上的油膜呈彩色
实验视频2
思考：为什么随时间推移，条纹间距大？
重力使薄膜下端变厚，上端变薄条纹间 距大
思考：相邻的两个亮条纹，厚度差是多少？
2d1=kλ； 2d2=(k+1)λ；△d=λ/2
（三）光衍射现象中的色、蓝、靛、紫 光的颜色不同，（频率） 不同 ，（波长）
不同 。 C=（ λ f ）
2.频率、波长：红
紫，频率
（逐渐增大），波长（逐渐减小）
3.折射率、波速：红
紫，折射率
（逐渐增大），各种色光在真空中，波速
（
），进入介质中（ 频率）
不变，波速（变小），n=（ C/v ）
4.竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太 阳光的照射下会形成（ C ） A．黑白相间的水平干涉条纹 B．黑白相间的竖直干涉条纹 C．彩色水平干涉条纹 D．彩色竖直干涉条纹
5.如图所示，牛顿环干涉图样：中央疏边沿 密的同心圆环，（1）你知道如何形成的吗？ （2）干涉条纹间距为什么不等？
由△x=Lλ/d可知，d（可以看成是薄膜 厚度）越小，间距越大。由于重力作用，上 端介质膜变薄，下端变厚，条纹间距变大。
II.薄膜干涉规律
思考：设薄膜的厚度为d，前后表面反 射光的光程差为２d，则满足什么条件 出现亮条纹？（或暗条纹）
⑴当 2d k 时，出
现亮条纹
⑵当 2d 2k 1 时，
气射入水中,发生如图所示的折射, 则下列结论正确的是:( BC )
A、水对光束a的折射率较大
B、水中光束b的速度较小
C、光束a可能为红光，b可能为 紫光
a
b
D、光束a可能为紫光，b可能为 红光
9、如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右 侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液膜产生
干涉条纹的说法正确的是( A )
标准样板
空气薄层
待检部件
如图甲所示，如果被检测平面是光滑的， 得到的干涉图样必是等距的，这些平行的条纹 称为等厚线。因此依据等厚线可以检测出平面 是否光滑平整。
思考：条纹向劈尖的顶角侧弯曲如图乙，说明 工件该处是一个凹还是凸？条纹远离顶角弯曲 时呢？
简易判定法： 可以利用公式△x=Lλ/d（当θ很小时）判定，， 如果上凸,厚度减小则d减小，△x增大，条纹变 疏（如图丙），反之变密（如图乙）。
2. 3×108 m/s，但在同一均匀
介质中的光速不同。由 n=c/v
可知，折射率大的光速小，红 光速度大，紫光速度小。
递减 递增
递增 递减
小常识：人的视网膜上有两种感光细胞：视
杆细胞和视锥细胞。视杆细胞对弱光敏感；
视锥细胞对光的颜色比较敏感。当视锥细
胞的色素混乱、色觉出现紊乱时，人便会
患色盲症了。
（一）光折射现象中的色散
1.折射现象中的色散：复色光经过三棱 镜的折射，分解成单色光的现象；在光屏上 形成的彩色的光带叫做光谱；
彩带排列顺 序：红、橙、 黄、绿、蓝、 靛、紫
思考：白光通过三棱镜形成的光谱，红光为 什么会在上面，紫光在下面？
原因：白光中的单色光经过三棱镜时，由于 折射率不同，而使光线的偏折角度不同，红 光折射率小，偏折角θ小，因此在上方。 思考：各种色光在真空中速度是多少？在同 一均匀介质中速度谁快？
透
透
镀层
镜
镜
薄膜
薄膜的厚度是绿光波长的１∕４时，在薄膜的两个 面上的反射光，光程差恰好等于半波长，因而相 互抵消，达到减小反射光，增大透射光的作用
➢增透的条件是什么？即镀层薄膜的厚度至少多大？ 光学厚度为某一波长的1/4时，则膜为该波长的增透膜
思考：那么，怎样来确定增透膜的厚度？
主要依据你所需要增透光的波长 而定，例如：如果想增透红光，增透 膜的最小厚度即为红光波长的1/4
色光 红 橙 黄 绿 蓝 靛、紫
折射率 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532
7.红光和紫光相比（ BD ） A 在真空中传播时，紫光的速度比较大 B 在玻璃中传播时，红光的速度比较大 C 玻璃对红光的折射率较紫光大 D 玻璃对红光的折射率较紫光小
8.两束不同单色光a、b平行由空
（1）空气膜干涉形成的！ （2）空气膜厚度不均匀变化!
6.关于薄膜干涉现象，下列说法中正确的是 （ BD ） A．在波峰和波峰叠加处，光得到加强，将 出现亮条纹，在波谷和波谷叠加处，光将减 弱，出现暗条纹 B．观察皂液薄膜的干涉现象时，观察者和光 源应该位于薄膜的同侧 C．当薄膜干涉的条纹是等距的平行明暗条 纹时，说明薄膜厚度处处相同 D．薄膜干涉中，同一条纹上各点厚度都相 同
2
出现暗条纹
⑶如果薄膜厚度均匀变化，用单色光照射条 纹间距相等
思考：下图中彩色条纹是什么光形成的？ 为什么这些条纹不是等距的？同一色带薄 膜厚度有什么特点？
1.用白光照射的。 2.薄膜厚度不同。 3.厚度相同。
III.应用：检查表面的平整度（空气膜）
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，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
三、小结
1.复色光分解为单色光的现象，就 是光的色散。 2.光的色散原因：光的折射、干涉、 衍射 3.不同的色光，频率不同，波长不 同，在同一均匀介质中，各种色光 传播速度不同。
A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄 膜左右两个表面反射的两列波迭加生成的
B.在左侧也能观察到 类似的条纹
C.观察到的条纹可能是黑白相 间的也可能是色彩相间的
D.观察到的条纹可能是水平的 也可能是竖直的
10.在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜，这种 薄膜可以减小某种色光的反射损失，增强该光透 射的强度，叫增透膜。人眼对绿光最敏感，一般 要增强绿光的透射，那么增透膜的厚度需要满足 什么条件？
思考：自然光（白光）经过三棱镜，出现 了七种色光，如雨后的彩虹。这是什么 现象？
1、单色光： 不能分解为其他颜色的光称为单色光
2、复色光： 由各种单色光组成的光称为复色光
3、白光： 太阳、日光灯等发出的光没有特定 的颜色，叫做白光。 白光是单色光还是复色光？红光呢？
4.光的色散： 复色光分解成单色光的现象 叫做光的色散