(1)教学目标1.知道白光由多种色光组成。知道不同颜色的光,波长不同,知道光的颜色由频率决定。2.知道什么是色散,了解什么是光谱。了解薄膜干涉产生的原因,知道它在技术上的应用。教学重点教学难点薄膜干涉的成因,干涉时的色散。3.通过实验初步认识薄膜干涉现象,了解其应用。不同颜色的光干涉条纹间距不同条纹宽度不同不同颜色的光波长不同不同颜色的光频率不同一一..光的颜色由频率决定光的颜色由频率决定,,与介质、波长无关两缝间距离d以及档板和屏的距离L相同dLxfv①明暗相间的彩色条纹②中央为白色亮条纹③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的④在每条彩色亮纹中红光总是在外缘白光干涉图样分析由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同,条纹宽度不同成因:光的色散:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长的有序排列,就是光谱。fv实验1:观察黄光的薄膜干涉像上出现明暗相间的条纹1、观察烛焰像上是否有条纹?2、观察条纹的方向,是竖直还是水平?3、条纹疏密情况如何?条纹水平排列条纹上面疏,下面密。1.像上的明暗条纹是哪两列相干光干涉产生的?提示:是烛焰发出的两列入射光?薄膜前表面反射的两列反射光?还是?黄光570-600nm4、条纹为什么上面疏,下面密?2、烛焰像上什么位置出现明条纹?什么位置出现暗条纹?3、条纹的方向为什么是水平的?问题思考:光从薄膜的前后两个表面反射出来的两列光波,它们的频率相同,产生干涉。前表面前表面后表面后表面黄光570-600nm1.像上的明暗条纹是哪两列相干光干涉产生的?“一分为二”22ns212nsx242nnx412nx2、烛焰像上什么位置出现明条纹?什么位置出现暗条纹?x2x2x3、条纹的方向为什么是水平的?在重力的作用下,薄膜随着时间越来越薄。条纹间距变稀疏4、条纹为什么上面疏,下面密?2nx明条纹:不同单色光的薄膜干涉条纹波长λ越长,干涉条纹越宽2、白色(复色)光的薄膜干涉现象:明暗相间的彩色条纹液体薄膜标准样板标准样板待检部件待检部件空气薄层空气薄层光的干涉在技术上的应用★1.检查平面的平整程度(精密度达10-8米)使透明的标准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。注:薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右,只相当于一张纸片的厚度如果被检测表面的平整的,将看到与底线平行的干涉条纹。现象:检查原理:厚度相等的地方,光程差一样、干涉情况一样,即某一处反射回来的两列波叠加,若光振动加强,产生亮点,那些与此处厚度相等的地方都是亮点,这些亮点组成彼此平行的亮纹,反之是暗纹。2223问题:如果被检测表面不平整,将看到怎样的干涉条纹呢?•易损易坏的珍贵文物(包括书画、丝织品、壁画、漆木器等),原则上不得拍摄,而由文物部门提供有关资料或照片。特殊需要拍摄的,经过审批应一律使用冷光灯。•——摘自国家文物局《关于加强文物影视、照片拍摄管理工作的通知》第四条。“冷光灯”这种灯降低热效应的原理之一是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线。用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低。镀层薄膜42d★2.增透膜在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时,在薄膜的两个面上反射的光,路程差恰好等于半个波长,发生干涉,相互抵消。这就大大减少了光的反射损失,增强了透射光的强度。这种薄膜叫增透膜。高反射膜22d★3.增反膜反射膜是在透明的聚酯膜上溅镀一层折射率高于基体材料的金属或纳米级陶瓷材料来反射红外线达到隔热目的。例1、关于薄膜干涉现象,下列说法中正确的是()A.干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射,形成的两列光波叠加的结果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...