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4.光的色散棱鏡 (1)白光通過(guò)三棱鏡.要發(fā)生色散.從紅到紫的方向是: ①同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率逐漸增大. ②在同一介質(zhì)中不同色光的傳播速度逐漸減小. ③光的頻率逐漸增大. ④在真空中的波長(zhǎng)逐漸減小. ⑤光子的能量逐漸增大. ⑥從同種介質(zhì)射向真空時(shí)發(fā)生全反射的臨界角C減小. ⑦以相同入射角在介質(zhì)間發(fā)生折射時(shí)的偏折角增大. 以上各種色光的性質(zhì)比較在定性分析時(shí)非常重要.一定要牢記. (2)棱鏡對(duì)光的偏折作用 一般所說(shuō)的棱鏡都是用光密介質(zhì)制作的.入射光線經(jīng)三棱鏡兩次折射后.射出方向與入射方向相比.向底邊偏折.(若棱鏡的折射率比棱鏡外介質(zhì)小則結(jié)論相反.) 作圖時(shí)盡量利用對(duì)稱(chēng)性(把棱鏡中的光線畫(huà)成與底邊平行). 由于各種色光的折射率不同.因此一束白光經(jīng)三棱鏡折射后發(fā)生色散現(xiàn)象(紅光偏折最小.紫光偏折最大.) [例15]如圖所示.一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個(gè)三棱鏡上.經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M.若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率.下列說(shuō)法中正確的是 A.n1<n2.a為紅光.b為藍(lán)光 B.n1<n2.a為藍(lán)光.b為紅光 C.n1>n2.a為紅光.b為藍(lán)光 D.n1>n2.a為藍(lán)光.b為紅光 解:由圖可知.b光線經(jīng)過(guò)三棱鏡后的偏折角較小.因此折射率較小.是紅光. (3)全反射棱鏡 橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡.選擇適當(dāng)?shù)娜肷潼c(diǎn).可以使入射光線經(jīng)過(guò)全反射棱鏡的作用在射出后偏轉(zhuǎn)90o或180o.要特別注意兩種用法中光線在哪個(gè)表面發(fā)生全反射. [例16]如圖所示.自行車(chē)尾燈采用了全反射棱鏡的原理.它雖然本身不發(fā)光.但在夜間騎行時(shí).從后面開(kāi)來(lái)的汽車(chē)發(fā)出的強(qiáng)光照到尾燈后.會(huì)有較強(qiáng)的光被反射回去.使汽車(chē)司機(jī)注意到前面有自行車(chē).尾燈的原理如圖所示.下面說(shuō)法中正確的是 A.汽車(chē)燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)在尾燈的左表面發(fā)生全反射 B.汽車(chē)燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)在尾燈的右表面發(fā)生全反射 C.汽車(chē)燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)在尾燈的左表面發(fā)生全反射 D.汽車(chē)燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)在尾燈的右表面發(fā)生全反射 解:利用全反射棱鏡使入射光線偏折180°.光線應(yīng)該從斜邊入射.在兩個(gè)直角邊上連續(xù)發(fā)生兩次全反射.所以選C. [例17]已知水對(duì)紅光的折射率為4/3.紅光在水中的波長(zhǎng)與綠光在真空中的波長(zhǎng)相等.求紅光與綠光在真空中的波長(zhǎng)比和在水中的頻率比. 解答:設(shè)光從真空射入水中.在真空中的入射角為i.在水中的折射角為γ.折射定律.根據(jù)介質(zhì)折射率的定義n=c/v(c為光在真空中的速率.v為光在介質(zhì)中的速率).和光的波長(zhǎng).頻率關(guān)系公式v=λf.由于同一種光的頻率不因介質(zhì)而變化.可得(λ0為光在真空中的波長(zhǎng).λ為光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)) 根據(jù)題意... 折射定律是對(duì)同一種光來(lái)說(shuō)的.要求兩種不同頻率的光波長(zhǎng)比和頻率比.就需要對(duì)折射定律進(jìn)行擴(kuò)展.對(duì)之賦予新的含義. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

【選修模塊3-4】
(1)2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家高錕以及威拉德?博伊爾和喬治?史密斯.3名得主的成就分別是發(fā)明光纖電纜和電荷耦合器件(CCD)圖象傳感器.光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是
D
D

A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象
C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象
D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
(2)如圖1所示,一截面為正三角形的棱鏡,其折射率為
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.今有一束單色光射到它的一個(gè)側(cè)面,經(jīng)折射后與底邊平行,則入射光線與水平方向的夾角是
30°
30°

(3)如圖2所示是某時(shí)刻一列橫波上A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,該波由A傳向B,兩質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向上的距離△x=6.0m,波長(zhǎng)大于10.0m,求:
①再經(jīng)過(guò)0.7s,質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程.
②這列波的波速.

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選修3-4

(1)下列說(shuō)法中正確的是(    )

A.在地面附近有一高速飛過(guò)的火箭 ,地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了;火箭上的人觀察到火箭的長(zhǎng)度和時(shí)間進(jìn)程均無(wú)變化

B.托馬斯·楊通過(guò)光的單縫衍射實(shí)驗(yàn),證明了光是一種波

C.在太陽(yáng)光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象

D.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變寬

E.光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大

F.麥克斯韋提出電磁場(chǎng)理論并預(yù)言電磁波存在,后來(lái)他又用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在

G.次聲波是頻率低于20 Hz的聲波,它比超聲波更易發(fā)生衍射

(2)如圖所示,有一截面是直角三角形的棱鏡ABC,∠A=30°。它對(duì)紅光的折射率為n1,對(duì)紫光的折射率為n2。在距AC邊d處有一與AC平行的光屏。現(xiàn)有由以上兩種色光組成的很細(xì)的光束垂直AB邊射入棱鏡。

①紅光和紫光在棱鏡中的傳播速度比為多少?

②若兩種光都能從AC面射出,求在光屏MN上兩光點(diǎn)間的距離。

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【選修模塊3-4】
(1)2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家高錕以及威拉德?博伊爾和喬治?史密斯.3名得主的成就分別是發(fā)明光纖電纜和電荷耦合器件(CCD)圖象傳感器.光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是______.
A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象
C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象
D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
(2)如圖1所示,一截面為正三角形的棱鏡,其折射率為.今有一束單色光射到它的一個(gè)側(cè)面,經(jīng)折射后與底邊平行,則入射光線與水平方向的夾角是______.
(3)如圖2所示是某時(shí)刻一列橫波上A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,該波由A傳向B,兩質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向上的距離△x=6.0m,波長(zhǎng)大于10.0m,求:
①再經(jīng)過(guò)0.7s,質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程.
②這列波的波速.

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(選修模塊3-4)
(1)下列說(shuō)法中正確的是:
 

A、水面上的膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色,這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知,變化的電場(chǎng)周?chē)欢ǹ梢援a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)
C、相對(duì)論認(rèn)為,相對(duì)于任何參考系,光速都是一樣的
D、在測(cè)定單擺周期時(shí),為減小實(shí)驗(yàn)誤差,最好在小球經(jīng)過(guò)最大位移處時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)
(2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,圖甲是t=3s時(shí)的波形圖,圖乙是波上x(chóng)=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線.則該橫波的速度為
 
m/s,傳播方向?yàn)?!--BA-->
 

(3)如圖丙所示,有一截面是直角三角形的棱鏡ABC,∠A=30°.它對(duì)紅光的折射率為n1.對(duì)紫光的折射率為n2.在距AC邊d處有一與AC平行的光屏.現(xiàn)有由以上兩種色光組成的很細(xì)的光束垂直AB邊射入棱鏡.
①紅光和紫光在棱鏡中的傳播速度比為多少?
②若兩種光都能從AC面射出,求在光屏MN上兩光點(diǎn)間的距離.
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各色光通過(guò)玻璃棱鏡發(fā)生色散時(shí)的偏折角度不同,其中紫光的偏折角度比紅光的大,這是由于在玻璃中紫光的傳播速度
 
(填“大于”或“小于”)紅光的傳播速度,因此,玻璃對(duì)紫光的折射率
 
(填“大于”或“小于”)玻璃對(duì)紅光的折射率.在電磁波譜中,紅外線、可見(jiàn)光和倫琴射線三個(gè)波段的頻率依次為Υ1、Υ2、Υ3,它們的大小關(guān)系是
 

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