第七节 光的颜色 色散\n不一样小波长波长不同\n2．光的色散与光谱(1)光的色散：白光的双缝干涉条纹是______的,可见白光是由多种色光组成的,发生干涉时由于不同颜色的光的干涉条纹间距不同,白光被分解了,像这样含有多种颜色的光被分解为_______的现象,叫做光的色散,含有多种颜色的光通常称做复色光．(2)光谱：含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其______的有序排列,就是光谱．彩色单色光波长\n二、薄膜干涉中的色散1．薄膜干涉中相干光的获得在用黄光做薄膜干涉的实验中,灯焰的像是液膜前后两个面_______的光形成的,这两列光波也是一个光源分解而成的,所以它们具有相同的________、恒定的相位差,它们是______光源．反射频率相干\n2．薄膜干涉的原理竖直放置的肥皂液膜由于受________作用,下面厚、上面薄,因此在膜上不同的位置,来自前后两个面的______光所走的________不同．在某些位置,这两列波叠加后相互加强,于是出现了________；在另一些位置,叠加后相互削弱,出现了__________,因此薄膜上出现了___________的烛焰的像．重力反射路程差亮条纹暗条纹明暗相间\n三、衍射时的色散用白光进行衍射实验时,得到的是________条纹,这是由于白光中包含各种颜色的光,不同色光亮条纹的_______不同造成的．彩色位置\n四、折射时的色散1.偏向角：光通过棱镜后向它的横截面的_______方向偏折,如图13－7－1所示,其中的θ为光的偏向角,光的偏向角越大,棱镜对光的偏折程度越______．底边大图13－7－1\n2．白光通过棱镜时的色散(1)一束白光通过三棱镜后形成如图13－7－2所示的光谱,由上到下的色光顺序为：红、橙、____、____、____、靛、紫．说明白光是由这七种色光组成的复色光．黄绿蓝图13－7－2\n(2)结论：白光色散时,______的偏向角最小,______偏向角最大．这说明同种物质对波长不同的光的折射率不一样,波长________,折射率越大．(3)在同一种物质中,不同波长的光波的传播速度__________,波长越短,波速越慢．红光紫光越小不一样\n一、对光的颜色、色散的理解1．白光的双缝干涉(1)现象：中央是白条纹,两边是对称分布的彩色条纹．(2)结论：白光是多种单色光组成的复色光．2．光的颜色：在双缝干涉实验中,不同色光发生干涉,条纹之间的距离不同,条纹之间的距离与光波的波长成正比,由此我们能够断定,不同颜色的光,波长不同．\n\n\n即时应用(即时突破,小试牛刀)1．白光通过三棱镜发生色散,这说明()A．不同颜色的光在真空中的光速不同B．对同一介质,红光的折射率比紫光大C．在同一介质中,红光的光速比紫光大D．每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光答案：C\n二、薄膜干涉现象及其在技术上的应用分析1．肥皂膜干涉现象(1)白光的干涉图样是彩色的：竖直放置的肥皂液膜,因重力的作用,上面薄、下面厚,由于不同颜色的光的波长不同,从前后两个表面反射的光,在不同的位置被加强,换句话说,不同颜色的光对应亮条纹的位置不同,不能完全重合,因此看起来是彩色的．\n(2)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处,薄膜的厚度相同,从前后两表面反射的光路程差均相同,如果此时两反射光互相加强,则此高度水平方向各处均加强,因此,明暗相间的干涉条纹应为水平方向．2．检查平面平整度\n(1)原理：如图13－7－3所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层．用单色光照射时,空气层的上、下两个表面反射的两列光波发生干涉．空气厚度相同的地方,两列波的路程差相同,两列波叠加时相互加强或减弱的情况相同,因此若被测面是平的,干涉条纹就是一组平行的直线,如果干涉条纹是弯曲的,就表明被测表面不平．\n图13－7－3\n(2)被测平面凹下或凸起的形象判断法即使理解了上面的原理,许多同学在判断时也时常犯错误,下面给出一种形象的判断方法——矮人行走法,即把干涉条纹看成“矮人”的行走轨迹．让一个小矮人在两板间沿着一条条纹直立行走,始终保持脚踏被检板,头顶样板,在行走过程中：①若某处有一凹下,条纹向薄膜尖端弯曲．②若某处有一凸起,条纹向薄膜底部弯曲．\n\n(3)对“增透”的理解：如果用宏观的思维方式来理解,两束反射光相互抵消,并没有增加透射光的强度,因此,此过程只是“消反”,却不能“增透”．其实光的干涉将引起整个光场分布的改变,但总的能量是守恒的,反射光的能量被削弱了,透射光的能量就必然得到增强．增透膜正是通过“消反”来确保“增透”的．\n即时应用(即时突破,小试牛刀)2.如图13－7－4所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是()A．人从右侧向左看,可以看到彩色条纹B．人从左侧向右看,可以看到彩色条纹C．彩色条纹水平排列D．彩色条纹竖直排列图13－7－4\n解析：选BC.一束白光射到薄膜上,经前后两个面反射回来的光相遇,产生干涉现象,从左侧向右看可看到彩色条纹．又由于薄膜同一水平线上的厚度相同,所以彩色条纹是水平排列的．\n折射中的色散现象雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的,图13－7－5中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光例1\n图13－7－5\n【思路点拨】同一介质对不同的色光有不同的折射率,介质对频率大、波长短的光折射率大,按折射率从小到大依次排列为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．【自主解答】由可见光的折射率知,红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大,由题图知a→d折射率依次减小,故A、C、D错,B对．【答案】B\n【方法总结】分析不同色光折射问题时,应从折射率大小关系入手,根据折射定律,采取对比法画出各色光的折射示意图是判断此类问题的基础,同时也便于观察二次折射(或反射)的入射角．\n变式训练1发出白光的细线光源ab,长度为l0,竖直放置,上端a恰好在水面以下,如图13－7－6.现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像,由于水对光有色散作用,若以l1表示红光成的像的长度,l2表示蓝光成的像的长度,则()A．l1＜l0＜l2B．l1＞l2＞l0C．l2＞l1＞l0D．l2＜l1＜l0图13－7－6\n解析：选D.作出自b点发出一条光线的出射光线,反向延长后与ab的交点在b点的上方．由于蓝光的折射率比红光的折射率大,则蓝光偏折的角度大,所以成像较短,故D对．\n例2如图13－7－7甲所示,用单色光照射透明标准板M来检查被检体N的上表面的平直情况,观察到的现象如图乙所示,条纹中的P和Q的情况说明()A．N的上表面A处向上凸起B．N的上表面B处向上凸起C．N的上表面A处向下凹陷D．N的上表面B处向下凹陷薄膜干涉的应用\n图13－7－7\n【精讲精析】A处条纹向左弯曲,说明A处空气膜的厚度增大,与它右边的相同,使A处的条纹弯向左边,故知A处下凹．同理可知B处有凸起．【答案】BC【方法总结】掌握薄膜干涉的基本原理是解本题的关键,劈形薄膜的厚度差是形成干涉现象的原因．因此同一条干涉条纹上对应的薄膜厚度相同,条纹弯曲说明被检查表面不平．\n答案：D
