1、第四节第四节 光的颜色光的颜色 色散色散（第（第2课时）课时）第第常用的棱镜是横截面积为三角形的三常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜棱镜可以改变光棱镜，通常简称为棱镜棱镜可以改变光的传播方向，还可以使光发生色散的传播方向，还可以使光发生色散一、折射时的色散一、折射时的色散偏折角度偏折角度 由由 知；在同一物质中，知；在同一物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短（频率越大），波速越慢波长越短（频率越大），波速越慢。vcn 红光红光紫光紫光f、n、偏折角逐渐增大。、偏折角逐渐增大。、v、折射角逐渐减小。、折射角逐渐减小。临界角临界角C逐渐
2、减小，优先方式全反射逐渐减小，优先方式全反射1 1、下列现象属于薄膜干涉的有（、下列现象属于薄膜干涉的有（）A.A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹在水面上的油膜呈现的彩色花纹;B.B.雨后天空中呈现的彩虹雨后天空中呈现的彩虹;C.C.阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹阳光下通过三棱镜得到的彩色条纹D.D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。肥皂泡上呈现的彩色环纹。练习练习AD 2 2、用单色光照射肥皂薄膜（、用单色光照射肥皂薄膜（）A.A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹看到的干涉图样是明暗相间的条纹;B.B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉光发生干涉,形成干涉图样。形成
3、干涉图样。C.C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来分别反射出来,形成两列波形成两列波,这两列波频这两列波频率相同率相同,所以可以产生干涉所以可以产生干涉;D.D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。若改用白光照射则看不到干涉条纹。AC20022002（上海卷）（上海卷）3 3、如图所示为一显示薄膜、如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，干涉现象的实验装置，P P是是附有肥皂膜的铁丝圈，附有肥皂膜的铁丝圈，S S是是一点燃的酒精灯。往火焰一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下观察到的干涉图象应是下图中的（
4、图中的（）D4 4、如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的、如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的察到的干涉条纹是由哪两个表面反射的光叠加而成的光叠加而成的()()A Aa a的上表面和的上表面和b b的下表面的下表面B Ba a的上表面和的上表面和b b的上表面的上表面C Ca a的下表面和的下表面和b b的上表面的上表面D Da a的下表面和的下表面和b b的下表面的下表面C光的色散光的色散色散色散白光透过棱镜以后被分解为红、橙、黄、
5、白光透过棱镜以后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫气种颜色的光绿、蓝、靛、紫气种颜色的光 （1）光的颜色由频率来决定光的颜色由频率来决定。红光频率最小，。红光频率最小，紫光频率最大；在不同的介质中，光的频率不变紫光频率最大；在不同的介质中，光的频率不变 （2）不同频率的光在）不同频率的光在真空中的传播速度相同真空中的传播速度相同，但但在介质中不同在介质中不同 （3）同一介质对不同光的折射率不同，一般）同一介质对不同光的折射率不同，一般有有“频率越高，折射率越大频率越高，折射率越大”（4）光在介质中传播时光速发生变化，波长）光在介质中传播时光速发生变化，波长也发生变化：同一色光在不同介质中，折射
6、率大的也发生变化：同一色光在不同介质中，折射率大的光速小，波长短；不同色光在同一介质中，频率高光速小，波长短；不同色光在同一介质中，频率高的折射率大，光速小，波长短的折射率大，光速小，波长短5.一束单色光从空气射入玻璃中，则其一束单色光从空气射入玻璃中，则其 A 频率不变，波长变长频率不变，波长变长 B 频率变大，彼长不变频率变大，彼长不变C 频率不变，波长变短频率不变，波长变短 D 频率变小，波长不变频率变小，波长不变Cf fv vv vc cn n6.对于单色光，玻璃的折射率比水大，则此光对于单色光，玻璃的折射率比水大，则此光在玻璃中传播时（在玻璃中传播时（）A A、其速度比在水中的大，其
7、波长比在水中的长、其速度比在水中的大，其波长比在水中的长B B、其速度比在水中的大，其波长比在水中的短、其速度比在水中的大，其波长比在水中的短C C、其速度比在水中的小，其波长比在水中的短、其速度比在水中的小，其波长比在水中的短D D、其速度比在水中的小，其波长比在水中的长、其速度比在水中的小，其波长比在水中的长f fv vv vc cn nc c8.8.紫光由折射率为紫光由折射率为n n的棱镜进入空气，则下的棱镜进入空气，则下列说法中正确的是列说法中正确的是()()A.A.频率为原来的频率为原来的n n倍，波长为原来的倍，波长为原来的1/n1/nB.B.波长为原来的波长为原来的n n倍，波速
8、为原来的倍，波速为原来的n n倍倍C.C.频率为原来的频率为原来的n n倍，波长为原来的倍，波长为原来的n n倍倍D.D.频率为原来的频率为原来的1/n1/n，波长为原来的，波长为原来的n n倍倍Bv vc cn n0 09.9.一束白光从顶角为一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较大的的三棱镜的一侧，以较大的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P P上可得到上可得到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐减小到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐减小到0 0的过的过程中，假如屏上的彩色光带先后消失，则程中，假如屏上的彩色光带先后消失，则()()A.A.红光最先消失，紫光最后
9、消失红光最先消失，紫光最后消失B.B.紫光最先消失，紫光最先消失，红光最后消失红光最后消失C.C.红光最先消失，红光最先消失，黄光最后消失黄光最后消失D.D.紫光最先消失，紫光最先消失，黄光最后消失黄光最后消失Bf、n、偏折角大，、偏折角大，、v、折射角、临界、折射角、临界角小，优先发生全反射。角小，优先发生全反射。10.如图，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱如图，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会于屏上同一点，若镜上，经棱镜折射后，交会于屏上同一点，若n1,n2表示棱镜对红光和蓝光的折射率。则（表示棱镜对红光和蓝光的折射率。则（）A.n1n2,a为红光，为红光，b为蓝光
10、为蓝光B.n1n2,a为红光，为红光，b为蓝光为蓝光D.n1n2,a为蓝光，为蓝光，b为红光为红光ab思路：思路：1.观察偏折角或观察偏折角或折射角折射角2.定定n、f.3.定定、v、临界角。、临界角。abB11.如图，直角三如图，直角三 棱镜棱镜ABC对红光折射率对红光折射率n1,对紫光折对紫光折射率射率n2，一束佷细的白光，由棱镜的上，一束佷细的白光，由棱镜的上AB侧垂直射侧垂直射入，从入，从AC侧射出，知侧射出，知A=300，ACMN，且，且AC边边到到MN屏为屏为L，求在光屏得到的可见光谱的宽度。，求在光屏得到的可见光谱的宽度。解：设红光，紫光的偏射角分别为解：设红光，紫光的偏射角分别
11、为1,2。到。到法线的距离为法线的距离为x1,x2。所求宽度。所求宽度x。)4 4n nn n4 4n nL L(x xx xx xL Lt ta an n2 2.x xL Lt ta an n1 1,x xn n4 4n nt ta an n2 2,n n4 4n nt ta an n1 1.n n2 21 1s si in n2 2,n n2 21 1s si in n1 1,s si in nr rs si in ni in nn n2 21 11 12 22 22 21 12 22 21 12 22 22 22 21 11 12 21 1ANMCB衍射时的色散衍射时的色散用白光进行衍射
12、实验时，得到用白光进行衍射实验时，得到的是的是_条纹，这是由于白光条纹，这是由于白光中包含各种颜色的光，不同色光中包含各种颜色的光，不同色光亮条纹的亮条纹的_不同造成的不同造成的四、折射时的色散四、折射时的色散1偏向角：光通过棱镜后向它偏向角：光通过棱镜后向它的横截面的的横截面的_方向偏折，如方向偏折，如图图1371所示，其中的所示，其中的为光为光的偏向角，光的偏向角越大，棱的偏向角，光的偏向角越大，棱镜对光的偏折程度越镜对光的偏折程度越_图图1371彩色彩色位置位置底边底边大大 12.如图如图1374所示，从点光源所示，从点光源S发出的一细束白光发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面
13、，经过三棱镜的折射后以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带，下面说间形成一条彩色光带，下面说法中正确的是法中正确的是()图图1374Aa侧是红色光，侧是红色光，b侧是紫色光侧是紫色光B在真空中在真空中a侧光的波长小于侧光的波长小于b侧光的波长侧光的波长C三棱镜对三棱镜对a侧光的折射率大于对侧光的折射率大于对b侧光的侧光的折射率折射率D在三棱镜中在三棱镜中a侧光的传播速率大于侧光的传播速率大于b侧光侧光的传播速率的传播速率分析：分析：1.由图知由图知a的偏折角大，则的偏折角大，则na大。大。a为紫光。为紫光。2。na大
14、则大则fa大，大，a小、小、va小、临界角小。小、临界角小。a优先优先发生全反射，随入射角的增大发生全反射，随入射角的增大a首先消失。首先消失。BC13半径为半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图的玻璃半圆柱体，横截面如图13719所示，所示，圆心为圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线直，光线1的入射点的入射点A为圆柱面的顶点，光线为圆柱面的顶点，光线2的入射点为的入射点为B，AOB60，已知该玻璃对红光的折射率，已知该玻璃对红光的折射率n.(1)求两条光线经柱面和底面折射后的交点与求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点
15、的距离点的距离d；(2)若入射的是单色蓝光，则距离若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是将比上面求得的结果大还是小？小？3解析：解析：(1)如图所示，对光线如图所示，对光线2：已知：已知i160，由折射定律得：由折射定律得：r130，由几何关系可知：由几何关系可知：i230，由折射定律得：由折射定律得：r260.在三角形在三角形COB中，中，OCB120OBR，由正弦定理得：，由正弦定理得：dOCtan 30 .(2)玻璃对蓝光的折射率比对红光的大，蓝光偏折更明显，故玻璃对蓝光的折射率比对红光的大，蓝光偏折更明显，故d变小变小3 3sinrsinrsin60sin601 10 03 3sinisinisinrsinr2 22 20 00 0sin120sin120R Rsin30sin30ococ3 3R R再见再见2012年3月
