物理選修3-4名師導(dǎo)航第十三章7光的顏色色散含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精4光的顏色色散名師導(dǎo)航知識梳理1.光的色散:含有多種_______________的光被分解為的現(xiàn)象叫做光_____________的色散.2。光譜：含有多種_____________的光被分解后，各種色光按_____________的有序排列，就是光譜.3。同一種介質(zhì)對不相同色光的折射率_____________，對紫光的折射率

n不相同，對紅光的折射率c___________，由n=v知，在同一種介質(zhì)中,紅光光速_____________，紫光光速____________，但各種顏色的光在真空中的光速都是________________。知識導(dǎo)學學習本節(jié)內(nèi)容，第一要理解關(guān)于色散的基本知識，掌握發(fā)生色散的實質(zhì)原因及一些重要結(jié)論，重視光路圖的規(guī)范畫法,在解決相關(guān)問題時,側(cè)重數(shù)學知識的靈便運用，表現(xiàn)數(shù)學知識和物理知識相結(jié)合的思想方法，同時應(yīng)用逆向思想，把光的可逆性原理運用其中，來解決相關(guān)問題。疑難打破1。對色散的理解剖析:（1）白光經(jīng)過棱鏡后,出射光束變?yōu)榧t、橙、黃、綠、藍、靛、紫的有規(guī)律排布彩色光帶，這稱為光的色散現(xiàn)象,這種由不相同色光形成的彩色亮帶,稱為光譜.如圖13—4-1所示，白光從AB面射入時，各色光的折射角已經(jīng)不相同，各色光已分解開,即已發(fā)生了色散，各色光從AC面顯出時，學必求其心得，業(yè)必貴于專精進一步拉大了各光流傳方向間的差距.圖13—4-12)①色散說理解光是復(fù)色光,它是由各種不相同色光復(fù)合而成的。②同一種介質(zhì)關(guān)于不相同頻率的光的折射率不相同，在同一種介質(zhì)中,色光頻率越大,波長越短，折射率越大，介質(zhì)中光速越小。各色光的情況列表統(tǒng)計以下:各種色光紅橙黃綠藍靛紫1偏折角小→大2折射率小→大3介質(zhì)中光速大→小由上表看出，在七色光中,紅光偏折角最小，即介質(zhì)對紅光的折射率最小,由公式n=c/v可知,紅光在介質(zhì)中的流傳速度最大。而紫光偏折角最大，介質(zhì)對紫光的折射率最大，紫光在介質(zhì)中流傳速度最小.2.棱鏡對光輝的偏折作用圖13-4—2剖析：如圖13—4-2所示,光輝從空氣射到三棱鏡時，是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，折射光輝湊近法線，向底邊偏折.光輝在棱鏡中學必求其心得，業(yè)必貴于專精流傳，射出空氣時，是從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，折射光輝遠離法線，再次向底邊偏折，所以光輝經(jīng)過棱鏡此后,朝向底邊偏折。折射光輝的方向與入射光輝的方向所成的角度稱為偏折角，偏折角與棱鏡資料和入射角相關(guān)：（1）偏折是由于介質(zhì)造成的，所以棱鏡對光的折射率越大，偏折角越大。（2)光輝經(jīng)過棱鏡時,當在棱鏡中的光輝與底邊平行時,對應(yīng)的偏折角最小。對一般棱鏡而言，透過棱鏡看物體，會看到物體的虛像，且虛像的地址比物體的實質(zhì)地址向頂角方向偏移.典題精講【例題】如圖13-4-3所示，某玻璃棱鏡的頂角為θ，恰為黃光的臨界角,當白光經(jīng)過棱鏡發(fā)生色散，在光屏A上形成彩色光帶后，把白光的入射角i逐漸減小到零的過程中，在光屏上會觀察到( )圖13-4—3A.最后在B屏上右邊是黃光B.最后在B屏上左邊是紫光C。最后B屏上右邊是紫光D.最后B屏上左邊是黃光思路剖析：三棱鏡由于玻璃關(guān)于各種色光的折射率不相同，以致了各種色光的偏折角不相同而形成彩色光帶（即色散)。玻璃對紫光的折射率最大，紫光的偏折角最大，而紫光的臨界角最小，所以第一在EG學必求其心得，業(yè)必貴于專精面上發(fā)生全反射后，再從GF面上折射到光屏B上。當i=0時,白光射到EG面上的入射角為θ，此時黃光恰好發(fā)生全反射，而頻率高于黃光綠、藍、紫光均發(fā)生全反射到FG面上，它們的入射角相同,折射角最大的是紫光,所以B屏的左邊是紫光，由以上剖析可知選項A、正確.答案：AB綠色通道:光的色散現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是同一介質(zhì)對不相同色光的折射率不相同而引起的,折射率大的,偏折角大，在七種色光中，紫光的折射率最大,故紫光向三棱鏡底部偏折程度最大.圖13—4-4變式訓(xùn)練：如圖13-4—4所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束PO，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱后，被分成兩束光束沿以下列圖方向射出，則（）A.OA為黃光,OB為紫光光，OB為黃光

OA和OBB.OA為紫C.OA

為黃光，OB

為復(fù)色光

D.OA

為紫光，OB

為復(fù)色光答案:C問題研究問題:某同學在學習了本節(jié)知識此后，為了觀察薄膜干涉中的色散現(xiàn)象，做了以下實驗：他取了兩塊質(zhì)量較好的玻璃，用清水洗凈學必求其心得，業(yè)必貴于專精晾干又用絨布擦去了表面上的灰塵和水汽，爾后把兩塊玻璃疊在一起，拿到了光明的地方，玻璃片上出現(xiàn)了彩色條紋,可當他用手捏緊兩塊玻璃時，條紋卻搬動了，他百思不得其解.在此實驗中有些現(xiàn)象他很難講解，你能否用你學到的知識幫幫他？導(dǎo)思：本實驗主要運用了干涉的相關(guān)知識，又結(jié)合本節(jié)所學新內(nèi)容——光的色散，表現(xiàn)出了知識間互相依存的關(guān)系.研究：薄膜干涉中的色散現(xiàn)象,其產(chǎn)生的基根源理還是光的干涉，可是此時的光源換成了太陽光（即復(fù)色光).大家都知道太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光復(fù)合而成的，所以會出現(xiàn)彩色條紋,而薄膜干涉中膜的厚度對干涉條紋也產(chǎn)生必然的影響，這與雙縫干涉又有必然的差異，同學們要多加注意。研究結(jié)論:兩塊玻璃板之間有一