課程內(nèi)容
高中物理第十三章第7課《光的顏色 色散》（選修3-4）
一、光的顏色  色散
各種光的不同顏色，實(shí)際反映了它們不同的波長(zhǎng)（或頻率），用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由于白光內(nèi)各種單色光的干涉條紋間距不同，在屏上會(huì)出現(xiàn)彩色條紋。

1.不同顏色的光，波長(zhǎng)不同
2.白光雙縫干涉條紋特點(diǎn)：
（1）彩色條紋
（2）中央明條紋是白色的
3.光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象
4.人對(duì)顏色的感覺(jué)：
人眼視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞：
（1）視桿細(xì)胞：對(duì)光敏感，不能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光
（2）視錐細(xì)胞：對(duì)光敏感度不如視桿細(xì)胞，但能區(qū)分不同波長(zhǎng)（頻率）的光。
5.各色光在真空中的頻率和波長(zhǎng)：
我們知道：波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積，這個(gè)關(guān)系對(duì)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(zhǎng)不同的色光，它們的頻率也不同；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小；波長(zhǎng)越短，頻率越大，各色光在真空中的頻率的范圍見(jiàn)下表：

二、薄膜干涉中的色散
讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后，形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉。
不同單色光的薄膜干涉條紋

可見(jiàn)，波長(zhǎng)λ越長(zhǎng)，干涉條紋越寬
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(yīng)出現(xiàn)在膜的厚度相等的地方，由于光波波長(zhǎng)極短，所以薄膜干涉時(shí)，介質(zhì)膜應(yīng)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(yáng)光下的肥皂泡和水面漂浮油膜出現(xiàn)彩色等都是薄膜干涉。
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(yīng)用（一）-------增透膜

在透鏡或棱鏡的表面上涂上一層薄膜（一般用氟化鎂）。當(dāng)薄膜的厚度適當(dāng)時(shí)，在薄膜的兩個(gè)表面上反射路程之差恰好等于半個(gè)波長(zhǎng)，因而互相抵消，這就大大減小了光的反射損失，增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度，這種薄膜叫增透膜。
薄膜干涉的應(yīng)用（二）------檢查表面的平整程度
1.增透的條件是什么？即鍍層薄膜的厚度至少多大？
薄膜的厚度至少是入射光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4
2.是否對(duì)所有顏色的光都有增透的作用?
因?yàn)槿搜蹖?duì)綠光最敏感，所以一般增強(qiáng)綠光的投射，即薄膜厚度是綠光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4.由于其它色光不能被有效投射，故反射較強(qiáng)，這樣的鏡頭呈淡紫色。

取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(huì)看到干涉條紋
如果被檢表面是平的，產(chǎn)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(cè)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(cè)表面的平整情況。這種測(cè)量精度可達(dá)10-6cm

注：薄片厚度一般僅為零點(diǎn)零幾毫米左右，只相當(dāng)于一張紙片的厚度
三、衍射時(shí)的色散

白熾燈的單縫衍射條紋為中央兩，兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，靠近光源的內(nèi)側(cè)為紫色。
四、折射時(shí)的色散
常用的棱鏡是橫截面積為三角形的三棱鏡，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為棱鏡，棱鏡可以改變光的傳播方向，還可以使光發(fā)生色散。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)或作光路可知（如圖），從玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面射出的光線從另一個(gè)側(cè)面射出時(shí)向底面偏折。
偏折角度不僅與棱鏡材料的折射率有關(guān)，還跟入射角大小有關(guān)。
四、折射時(shí)的色散
一束白光經(jīng)過(guò)棱鏡后會(huì)發(fā)生色散

白光經(jīng)過(guò)棱鏡后再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(guò)棱鏡的后的偏折角度不同時(shí)因?yàn)槔忡R材料對(duì)不同色光的折射率不同。
由n=c/v知：在同一物質(zhì)中，不同波長(zhǎng)的光波的傳播速度不一樣，波長(zhǎng)越短（頻率越大），波速越慢。
小結(jié)
1.光的顏色
2.薄膜干涉中的色散
3.衍射時(shí)的色散
4.折射時(shí)的色散
練習(xí)
1.下列現(xiàn)象屬于薄膜干涉的有（ＡＤ）
Ａ　在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋
Ｂ　雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹
Ｃ　陽(yáng)光下通過(guò)三棱鏡得到的彩色條紋
Ｄ　肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色環(huán)紋