摘要：4．光的色散棱镜 (1)白光通过三棱镜.要发生色散.从红到紫的方向是: ①同一介质对不同色光的折射率逐渐增大. ②在同一介质中不同色光的传播速度逐渐减小. ③光的频率逐渐增大. ④在真空中的波长逐渐减小. ⑤光子的能量逐渐增大. ⑥从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C减小. ⑦以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角增大. 以上各种色光的性质比较在定性分析时非常重要.一定要牢记. (2)棱镜对光的偏折作用 一般所说的棱镜都是用光密介质制作的.入射光线经三棱镜两次折射后.射出方向与入射方向相比.向底边偏折.(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反.) 作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行). 由于各种色光的折射率不同.因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象(红光偏折最小.紫光偏折最大.) [例15]如图所示.一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上.经折射后交于光屏上的同一个点M.若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率.下列说法中正确的是 A．n1<n2.a为红光.b为蓝光 B．n1<n2.a为蓝光.b为红光 C．n1>n2.a为红光.b为蓝光 D．n1>n2.a为蓝光.b为红光 解:由图可知.b光线经过三棱镜后的偏折角较小.因此折射率较小.是红光. (3)全反射棱镜 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.选择适当的入射点.可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o或180o.要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射. [例16]如图所示.自行车尾灯采用了全反射棱镜的原理.它虽然本身不发光.但在夜间骑行时.从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后.会有较强的光被反射回去.使汽车司机注意到前面有自行车.尾灯的原理如图所示.下面说法中正确的是 A．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射 B．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射 C．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射 D．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射 解:利用全反射棱镜使入射光线偏折180°.光线应该从斜边入射.在两个直角边上连续发生两次全反射.所以选C. [例17]已知水对红光的折射率为4/3.红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等.求红光与绿光在真空中的波长比和在水中的频率比. 解答:设光从真空射入水中.在真空中的入射角为i.在水中的折射角为γ.折射定律.根据介质折射率的定义n=c/v(c为光在真空中的速率.v为光在介质中的速率).和光的波长.频率关系公式v=λf.由于同一种光的频率不因介质而变化.可得(λ0为光在真空中的波长.λ为光在介质中的波长) 根据题意... 折射定律是对同一种光来说的.要求两种不同频率的光波长比和频率比.就需要对折射定律进行扩展.对之赋予新的含义.

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