2017-2018学年同步备课教科版选修3-4:要点回眸 13 四点突破色散问题
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第13点 四点突破色散问题

1.同一介质对不同色光的折射率不同,光的频率f越大,折射率越大.可见光中,对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大.

2.光在不同介质中传播时,频率不变,由v==λf可知,各种色光在同一介质中的光速不同,波长亦随之改变.同一种介质中,红光速度最大,紫光速度最小.

3.衍射色散:用白光进行衍射实验时,得到的是彩色条纹,这是由于白光中包含各种颜色的光,不同色光的亮条纹的位置不同.

4.干涉色散:用白光做双缝干涉和薄膜干涉实验时,得到的是彩色条纹,这是由于白光中不同色光的亮条纹的位置不同.

对点例题 ABC为一全反射棱镜,它的横截面是等腰直角三角形,如图1所示.一束白光垂直入射到AC面上,在AB面上发生全反射,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自BC面反射的光线),则:

图1

(1)使入射光线按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光自AB面射出,则哪种色光首先射出?

(2)使入射光线按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,哪种色光首先自AB面射出?

解题指导 (1)白光垂直入射AC面后直线射到AB面,入射角为45°,发生全反射说明棱镜的临界角C≤45°,这是对从红光到紫光的所有色光说的.当入射光顺时针偏转时,在AC面上发生色散,不同色光偏折不同,红光偏折小,紫光偏折大.如图所示,射到AB面上时红光入射角小,紫光入射角大,但它们都小于45°,另一方面,棱镜对红光的临界角比紫光的临界角大.因此,入射光线顺时针逐渐偏转时,在AB面上红光的入射角将首先小于临界角而射出AB面.