Question

某介质对红光的折射率为n₁，红光在该介质中的速度为v₁，波长为λ₁，发生全反射的临界角为C₁，该介质对紫光的折射率为n₂，紫光在该介质中的速度为v₂，波长为λ₂发生全反射的临界角为C₂，则n₁

＜

n₂；λ₁

＞

λ₂；v₁

＞

v₂；C₁

＞

C₂．（填＜，＞或=）

Answer 1

分析：红光的折射率小于紫光的折射率．根据光在介质中速度v=

c

n

，波速公式v=λf，先分析两种光在真空中波长关系，再根据光从真空中进入介质中，光的频率不变，分析在介质中波长的关系．
根据光的全反射，临界角与折射率的关系式sinC=

1

n

分析临界角的大小关系．

解答：解：根据光的色散现象可知，红光的折射率小于紫光的折射率，即n₁＜n₂．
光从真空中进入介质中，光的频率不变，根据光在介质中速度v=

c

n

=

λ0f

λf

=

λ0

λ

，则得光在介质中的波长为：λ=

λ0

n

，式中λ₀是光在真空中的波长．
因为在真空中红光的波长比紫光大，红光的折射率又比紫光小，则知，红光在同一介质中的波长大，即得：λ₁＞λ₂；
由公式v=

c

n

知，c相同，则知红光在介质中速度大，即有v₁＞v₂；
根据临界角与折射率的关系式sinC=

1

n

分析可知，红光的临界角大，即有C₁＞C₂．
故答案为：＜，＞，＞，＞．

点评：对于七种色光的折射率、波长、频率、临界角、光子能量等等关系，是考试的热点，要结合光的色散、干涉、偏振、衍射等等现象进行记忆．