Question

10．如图所示，某玻璃三棱镜的顶角为θ，恰好为黄光的临界角．当白光通过三棱镜发生色散，在足够长的光屏A 上形成彩色光带后，把白光的入射角i逐渐减小到零的过程中，在光屏上会观察到（　　）

• A． 光屏上最先消失的光一定是紫光
• B． 光屏上彩色光带的最上面一定是紫色光
• C． 光屏上的彩色光带会向上平移
• D． 最后光屏上最下面的光一定是黄光

Answer 1

分析 白光是由七种单色光组成的复色光，其中红光的折射率最小，紫光的折射率最大．由于各种色光的折射率不同，折射率最大的光偏折程度最大；入射角θ₁逐渐减小到零的过程中，导致光线射到棱镜右侧面的入射角增大，当入射角达到某光的临界角时该光将发生全反射，分析不同色光的临界角大小可得出最先发生全反射的色光．当入射角小于临界角时，则不会发生光的全反射．

解答 解：A、光线通过棱镜后会向棱镜的底边偏折，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，所以进入三棱镜后，红光的折射角最大，紫光折射角最小，射到EG面上时紫光的入射角最大，由sinC=$\frac{1}{n}$知，紫光的临界角最小，当i逐渐减小到零的过程中时，紫光最先发生全反射，从A屏上消失，故A正确．
BD、据题光线射到棱镜EG面时的入射角θ，黄光恰好发生全反射，A屏上只剩下红光与橙光，由于红光的偏折角小，橙光的偏折角大，所以光屏上彩色光带的最上面是红光．最下面的光是橙光．
C、出射光线与入射光线同向旋转，所以光屏上的彩色光带会向下平移．故D错误．
故选：A

点评 本题考查对光的全反射的理解能力，关键抓住全反射的条件：光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角．要知道七种色光折射率的大小，从而分析出临界角的大小．