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光的色散

发布时间:2013-10-06 13:04:19  

光色 的散

彩虹是怎么产生的? 红花绿草的颜色是由什么决定的?

散 一 结论:白光不是单色光,而是由各 、 种色光混合成的. 光 太阳光通过三棱镜被分解成红、橙、 的 黄、绿、蓝、靛、紫七种色光, 色

一、通过棱镜的光线 1、棱镜:各平面相交的透明体叫做棱镜。 横截面为三角形的棱镜叫 三棱镜。通常所 说的棱镜指三棱镜。

实验:光的色散

2、棱镜对光线的作用
(1)从玻璃棱镜的一个侧面 射入的光线从另一侧面射出时

向底面偏折. 理解底边含义(相
对而言的)。

偏折角度
折射率越大,偏折角越大

⑵棱镜能改变光的传播方向,但不改变光束的性质。

(2)棱镜能改变光的传播方向,但不改 变光束的性质。 a、平行光束通过棱镜后仍为平行光束; b、发散光束通过棱镜后仍为发散光束; c、会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。

3、试定性画出一束单色光从空气射向玻璃棱 镜的一个侧面,光通过棱镜的光路图。

二、光的色散:
1、实验探究:一束白光经过棱镜后会发生什 么现象?这一现象说明了什么问题?
光线偏底现象

思考1:一束白光为什么会变成条彩色光带? 这一现象说明了什么问题?

光从一种介质进入另一种介质: 思考2:光速会变吗? 思考3:频率会变吗?
思考4:波长会变吗?

现象:白光 经过棱镜后 在光屏上形 成一条彩色 的光带(红 光在上端, 紫光在最下 端)
结论:①白光是由不同颜色的光组成的。 ② 棱镜材料对不同色光的折射率不同,对 红光的折射率最小,对紫光的折射率最大。

2.单色光:不能分解为其它颜色的光,叫单色光。 复色光:由若干单色光合成的光叫做复色光。

3.色散:把复色光分解为单色光叫光的色散。 4.正确理解光的色散: ①光的颜色由光的频率决定。在不同媒质中 ,光的频率不变。 ② 同一媒质对不同色光的折射率不同,频率 高的折射率大。 ③ 不同频率的色光在真空中传播速度相同, 为C=3×108m/s。但在其它媒质中速度各不 相同,在同一种媒质中,紫光速度最小,红 光速度最大。(V=c/n)

物理量 频率 折射率 同种媒质中光速 同种媒质中波长







绿







彩虹的产生:

雨后有大量小水滴悬浮在空中,太阳光投射到 小水滴上,产生色散现象.

彩虹--摄于西藏阿里高原

三、棱镜成像:如果隔着棱镜看物体,就可以看到物体 的像,那么像的位置与物体的位置相比向哪个方向偏移?

分析:将一个物点S放在棱 镜前,从物点发出的两条光 线经棱镜折射后射出,我们 根据光沿直线传播的经验, 特点:隔着棱镜看物体 认为光线是从它们的反向延 的像是正

立的虚像,像 长线的交点S’射出的, S' 的位置向棱镜顶角方向 就偏移。 棱 镜 中 所 成 的 像 是S在 (如图所示)。这个虚像的 位置比物体的实际位置向顶 角方向偏移,物像同侧。

四、巩固练习
? 1、红光和紫光相比( B D )

A 在真空中传播时,紫光的速度比较大 B 在玻璃中传播时,红光的速度比较大 C 玻璃对红光的折射率较紫光大 D 从玻璃到空气的界面上,红光的临界 角较紫光大

2、红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从 介质射向空气。若黄光在界面上恰好发生全 反射,则 ( )B C A、红光一定能发生全反射 分析问 题时一定要 B、绿光一定能发生全反射 根据发生全 C、只有红光从介质进入空气 反射的两个 D、只有绿光从介质进入空气 条件去判断!
分析:
所以f红 f黄 <

< f绿

所以n红

又因为 SinC = 1/n

< n黄 < n绿 > 所以C红 >C黄 C绿

根据入射角 i = C黄 所以C红 > i > C绿

? 3、用薄玻璃片制成一个密闭而中空的

三棱镜放入水中,当一束白光从其一 个侧面斜射入并通过三棱镜时,下述 正确的是( B C ) A、各色光都向底面偏折 B、各色光都向顶角偏折 C、紫光的偏向角比红光大 D、紫光的偏向角比红光小

? 4.一束红光和一束紫光以相同的入射角沿CO方

? ? ?

?

向入射半圆形玻璃砖的下表面,后沿OA,OB方 向射出,如图,则下列说法正确的是 ( A ) A.OA是红光,穿过玻璃砖的时间较短 B.OB是红光,穿过玻璃砖的时间较短 C.OA是紫光,穿过玻璃砖的时间较长 D.OB是紫光,穿过玻璃砖的时间较短

5.如图所示,一束白光以较大的入射角射到 三棱镜的一侧面上,从三棱镜的另一侧面射 出,在屏上形成从红到紫的彩色光带.光入射 角逐渐减小时( B )

A.红光最先消失 B.紫光最先消失 C.红光和紫光同时消失 D.红光和紫光都不会消失

?

6、一光线对称地通过等边三角形,如图所示, 可知三棱镜对空气的折射率为多少?

θ
600 600

? 7、光线斜射入三棱镜的一侧面,从另一侧面射

底边 出的光线跟入射光线相比,将向_____偏移,隔 着棱镜看物体,物体虚象的位置比物体的实际位 顶角 置向_____偏移。 ? 8、如图示的等腰直角棱镜,一束白光垂直于AC 边从O点入射,若让白光束以O为轴,顺时针转 红 动,则从AB边首先射出的光线是______色光。
O

A

B

? 9、一束平行光射到玻璃三棱镜的一个面上

后发生色散现象,下图中,符合实验事实 的是:( A )
红 紫



红 红 紫 紫 红

A

B

C

D

? 10、下列关于《测玻璃的折射率》的实验

要求叙述正确的是:( AB ) A、玻璃砖的宽度宜大些; B、大头针应垂直插在纸面上; C、每边的两个大头针距离近些

容易观察; D、在插P4的时候,只要能挡住P3的光线 就行,与P1、P2无关。

? 11、下列关于《测玻璃的折射率》实验中

的一些说法中正确的是:( C ) A、为提高测量精确度,入射角应取得很大 B、为提高测量精确度,入射角应取得很小 C、如果入射角太大,则反射光线强,折射 光线太弱,不易观察; D、如果入射角太大,则折射光线将会在玻 璃砖的内表面发生全反射,而使实验无法 进行。

谢谢

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2010.08.09

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