光的颜色-色散.ppt

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光的颜色色散用白光做双缝干涉实验，由于用白光做双缝干涉实验，由于白光内白光内各种单色光的干涉条纹间距不同，在各种单色光的干涉条纹间距不同，在屏上会出现彩色条纹屏上会出现彩色条纹3、各色光在真空中的波长和频率c=不同的色光在真空中的传播速度相同，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。

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光的颜色由频率决定单缝衍射单缝衍射色散色散同一棱镜同一棱镜对紫对紫光的折射作用光的折射作用最大，对红光最大，对红光的折射作用最的折射作用最小小在棱镜中在棱镜中紫光的速紫光的速度最小，红光的速度最小，红光的速度最大度最大1.1.（0303全国）一束单色光从空全国）一束单色光从空气射入玻璃中，则其气射入玻璃中，则其（）AA频率不变，波长变长频率不变，波长变长BB频率变大，彼长不变频率变大，彼长不变CC频率不变，波长变短频率不变，波长变短DD频率变小，波长不变频率变小，波长不变C练习1:

2.（0404全国春季）对于单色光，玻璃的折射全国春季）对于单色光，玻璃的折射率比水大，则此光在玻璃中传播时（率比水大，则此光在玻璃中传播时（）AA其速度比在水中的大，其波长比在水中的长其速度比在水中的大，其波长比在水中的长BB其速度比在水中的大，其波长比在水中的短其速度比在水中的大，其波长比在水中的短CC其速度比在水中的小，其波长比在水中的短其速度比在水中的小，其波长比在水中的短DD其速度比在水中的小，其波长比在水中的长其速度比在水中的小，其波长比在水中的长C练习2:

二、薄膜干涉中的色散光从薄膜的前后两个表面反射出来两个光波，光从薄膜的前后两个表面反射出来两个光波，这两列光波的频率相同，产生干涉。

这两列光波的频率相同，产生干涉。

光程差为半波长的偶数倍，光程差为半波长的偶数倍，光程差为半波长的偶数倍，光程差为半波长的偶数倍，形成亮条纹。

形成亮条纹。

形成亮条纹。

形成亮条纹。

光程差为半波长的奇数光程差为半波长的奇数光程差为半波长的奇数光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹。

倍，形成暗条纹。

倍，形成暗条纹。

倍，形成暗条纹。

现象解释现象解释二、薄膜干涉中的色散二、薄膜干涉中的色散由于重力作用，膜上薄由于重力作用，膜上薄下厚下厚肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹肥皂泡或水面上的油膜所形成的彩色花纹水面上的油膜呈水面上的油膜呈彩色彩色镀层镀层薄膜薄膜在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜（一般用氟化一般用氟化镁镁）。

在薄膜的两个表面上反射路程度差恰好等于。

在薄膜的两个表面上反射路程度差恰好等于半个波长，因而互相抵消，这就大大减小光的反射半个波长，因而互相抵消，这就大大减小光的反射损失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫损失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫增透膜增透膜。

因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光因为人眼对绿光最敏感，所以一般增强绿光的透射，即的透射，即薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长薄膜的厚度是绿光在薄膜中波长的的1/41/4。

由于其它色光不能被有效透射，故反。

由于其它色光不能被有效透射，故反射较强这样的镜头呈射较强这样的镜头呈淡紫色淡紫色。

楔形空气膜，用单色光从上面向下照射，入楔形空气膜，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。

相干光，从反射光中就会看到干涉条纹。

标准标准样板样板待检待检部件部件空气空气薄层薄层三、薄膜干涉的应用

（一）检查表面的平整程度3、应用：

、应用：

检测平面是否平直检测平面是否平直P处下凹处下凹Q处凸起处凸起干涉图样：

中央疏边沿密的同心圆环干涉图样：

中央疏边沿密的同心圆环干涉现象是由于凸透干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的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干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的是均匀变化的3、牛顿环普通光源普通光源（白炽灯、日光灯、）的发光过程为（白炽灯、日光灯、）的发光过程为自自发辐射发辐射。

各原子自发辐射发出的光彼此独立，频率、。

各原子自发辐射发出的光彼此独立，频率、振动方向、相位不一定相同振动方向、相位不一定相同为为非相干光非相干光。

一、激光及其产生一、激光及其产生22、产生机理：

、产生机理：

某些物质的原子中的粒子受光或电刺某些物质的原子中的粒子受光或电刺激，使低能级的原子变成高能级原子，在激，使低能级的原子变成高能级原子，在向低能态跃迁时辐射出向低能态跃迁时辐射出相位、频率、方向相位、频率、方向等完全相同的光，这种光叫作激光。

等完全相同的光，这种光叫作激光。

二、激光的特性二、激光的特性11、相干性好（单色性好）、相干性好（单色性好）频率相同、相位差恒定、频率相同、相位差恒定、频率相同、相位差恒定、频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光是偏振方向一致的光是偏振方向一致的光是偏振方向一致的光是相干光相干光相干光相干光。

激光的频率单一，单色激光的频率单一，单色激光的频率单一，单色激光的频率单一，单色性比普通光性比普通光性比普通光性比普通光高高高高1010101010101010倍倍倍倍。

全息照相全息照相全息照相全息照相全息照相全息照相全息照相全息照相就利用了相干性好的特点。

就利用了相干性好的特点。

就利用了相干性好的特点。

就利用了相干性好的特点。

二、激光的特性二、激光的特性22、平行度好、平行度好（方向性好方向性好）激光束的发散角很小激光束的发散角很小.激光定位、导向、测激光定位、导向、测距等就利用了方向性好的距等就利用了方向性好的特点。

特点。

激光可以会聚到很小激光可以会聚到很小的一点，用于光盘的信息的一点，用于光盘的信息记录和读取。

记录和读取。

二、激光的特性二、激光的特性3、亮度高（光强大）、亮度高（光强大）亮度亮度是光源在单位面积上，向某一方向是光源在单位面积上，向某一方向的单位立体角内发射的功率。

的单位立体角内发射的功率。

激光的输出功率虽激光的输出功率虽然有限，但由于其光束然有限，但由于其光束细，功率密度特别大，细，功率密度特别大，因而其亮度也特别大。

因而其亮度也特别大。

把分散在把分散在180范围范围内的光集中到内的光集中到0.18范围，范围，亮度提高亮度提高100万倍万倍.激光能量在时间和空间上高度集中，能激光能量在时间和空间上高度集中，能在极小区域产生几百万度的高温。

在极小区域产生几百万度的高温。

激光加工、激光手术、激光武器等就利激光加工、激光手术、激光武器等就利用了高亮度的特点。

用了高亮度的特点。

激光打孔激光打孔激光打孔激光打孔激光切割激光切割激光切割激光切割三、激光全息技术：

三、激光全息技术：

普通照相技术记录的是光的普通照相技术记录的是光的强弱强弱（振幅振幅）及及光的光的颜色颜色（频率频率）。

而全息照相术，是记录波动而全息照相术，是记录波动（包括机械波、包括机械波、电磁波和光波电磁波和光波）干扰的干扰的振幅和位相振幅和位相分布，以及分布，以及使之再现的专门技术。

它广泛地用作三维光使之再现的专门技术。

它广泛地用作三维光学的成像，也可用于声波和射频波。

学的成像，也可用于声波和射频波。

“全息全息”意思是全部的信息，即不仅是振幅信息，意思是全部的信息，即不仅是振幅信息，还包含位相信息在内还包含位相信息在内.参考光参考光参考光参考光照相照相照相照相底片底片底片底片反射光反射光反射光反射光物光物光物光物光物物物物同一激光束被同一激光束被分成两束分成两束，参考光直接照到，参考光直接照到底片上，物光也到达底片。

底片上，物光也到达底片。

参考光参考光和和物光物光在底在底片上各处相遇时将片上各处相遇时将发生干涉发生干涉，底片上记录两束，底片上记录两束光叠加后明暗相间的干涉图像。

光叠加后明暗相间的干涉图像。

全息照相全息照相拍摄原理：

拍摄原理：

照明光照明光全息全息照片照片人眼人眼用激光照射全息照片，在照片的用激光照射全息照片，在照片的另一侧另一侧可观看原物体的可观看原物体的立体的像立体的像。

全息照片全息照片的观看：

的观看：

英女王的全息照片英女王的全息照片英女王的全息照片英女王的全息照片神奇的全息照片！

神奇的全息照片！

应用：

应用：

广告字牌、展板、广告字牌、展板、建筑模型、工艺品等。

建筑模型、工艺品等。

四、激光在各个领域的应用四、激光在各个领域的应用11、加工领域：

、加工领域：

11）数控激光切割雕刻机）数控激光切割雕刻机激光切割激光切割上料、焊接、自动旋转上料、焊接、自动旋转边、下料全自动完成边、下料全自动完成22）激光焊接机）激光焊接机激光焊接汽车激光焊接汽车33）激光打标机）激光打标机采用计算机控制激光做加工手段，在机械采用计算机控制激光做加工手段，在机械零部件、电子元器件、仪器、工具等表面制作零部件、电子元器件、仪器、工具等表面制作文字、图案等。

文字、图案等。

22、医疗领域、医疗领域11）医疗诊断）医疗诊断激光治激光治疗包括：

包括：

辐照、辐照、烧灼、汽化、光刀切割烧灼、汽化、光刀切割以及光针针灸等。

以及光针针灸等。

激光眼科手术激光眼科手术反导激光武器反导激光武器激光制导激光制导33、军事领域、军事领域11）激光制导武器）激光制导武器22）激光武器）激光武器美国洛克希德美国洛克希德美国洛克希德美国洛克希德桑德桑德桑德桑德斯公司开发的斯公司开发的斯公司开发的斯公司开发的AN/PLQ-5AN/PLQ-5激光对抗装置。

也是一种激光对抗装置。

也是一种激光对抗装置。

也是一种激光对抗装置。

也是一种致盲兼软杀伤武器致盲兼软杀伤武器致盲兼软杀伤武器致盲兼软杀伤武器33）激光测距与激光雷达）激光测距与激光雷达4、生活领域、生活领域1）激光条码机）激光条码机2）光盘）光盘基于定向激光束基于定向激光束扫描记录和扫描检测扫描记录和扫描检测的原理，可将的原理，可将11小时小时甚至几小时的视频内甚至几小时的视频内容记录到盘上，然后容记录到盘上，然后借助激光检测设备，借助激光检测设备，将光盘内容显示出来。

将光盘内容显示出来。