高中物理 第十三章 光 7 光的颜色、色散名师导航学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

7光的颜色色散名师导航知识梳理1.光的色散：含有多种_______________的光被分解为的现象叫做光_____________的色散.2.光谱：含有多种_____________的光被分解后，各种色光按_____________的有序排列，就是光谱.3.同一种介质对不同色光的折射率n不同，对红光的折射率_____________，对紫光的折射率___________，由n=vc知，在同一种介质中，红光光速_____________，紫光光速____________，但各种颜色的光在真空中的光速都是________________.知识导学学习本节内容，首先要理解关于色散的基本知识，掌握发生色散的本质原因及一些重要结论，重视光路图的规范画法，在解决有关问题时，注重数学知识的灵活运用，体现数学知识和物理知识相结合的思维方法，同时应用逆向思维，把光的可逆性原理运用其中，来解决有关问题.疑难突破1.对色散的理解剖析：（1）白光通过棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的有规律排布彩色光带，这称为光的色散现象，这种由不同色光形成的彩色亮带，称为光谱.如图13-4-1所示，白光从AB面射入时，各色光的折射角已经不同，各色光已分解开，即已发生了色散，各色光从AC面透出时，进一步拉大了各光传播方向间的差距.图13-4-1（2）①色散说明白光是复色光，它是由各种不同色光复合而成的.②同一种介质对于不同频率的光的折射率不同，在同一种介质中，色光频率越大，波长越短，折射率越大，介质中光速越小.各色光的情况列表统计如下：各种色光红橙黄绿蓝靛紫1偏折角小→大2折射率小→大3介质中光速大→小由上表看出，在七色光中，红光偏折角最小，即介质对红光的折射率最小，由公式n=c/v可知，红光在介质中的传播速度最大。而紫光偏折角最大，介质对紫光的折射率最大，紫光在介质中传播速度最小.2.棱镜对光线的偏折作用1图13-4-2剖析：如图13-4-2所示，光线从空气射到三棱镜时，是从光疏介质射入光密介质，折射光线靠近法线，向底边偏折.光线在棱镜中传播，射出空气时，是从光密介质射入光疏介质，折射光线远离法线，再次向底边偏折，所以光线通过棱镜之后，朝向底边偏折.折射光线的方向与入射光线的方向所成的角度称为偏折角，偏折角与棱镜材料和入射角有关：（1）偏折是因为介质造成的，所以棱镜对光的折射率越大，偏折角越大.（2）光线通过棱镜时，当在棱镜中的光线与底边平行时，对应的偏折角最小.对一般棱镜而言，透过棱镜看物体，会看到物体的虚像，且虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移.典题精讲【例题】如图13-4-3所示，某玻璃棱镜的顶角为θ，恰为黄光的临界角，当白光通过棱镜发生色散，在光屏A上形成彩色光带后，把白光的入射角i逐渐减小到零的过程中，在光屏上会观察到（)图13-4-3A.最后在B屏上右边是黄光B.最后在B屏上左边是紫光C.最后B屏上右边是紫光D.最后B屏上左边是黄光思路解析：三棱镜由于玻璃对于各种色光的折射率不同，导致了各种色光的偏折角不同而形成彩色光带（即色散）.玻璃对紫光的折射率最大，紫光的偏折角最大，而紫光的临界角最小，所以首先在EG面上发生全反射后，再从GF面上折射到光屏B上.当i=0时，白光射到EG面上的入射角为θ，此时黄光恰好发生全反射，而频率高于黄光绿、蓝、紫光均发生全反射到FG面上，它们的入射角相同，折射角最大的是紫光，所以B屏的左边是紫光，由以上分析可知选项A、B正确.答案：AB绿色通道:光的色散现象产生的原因是同一介质对不同色光的折射率不同而引起的，折射率大的，偏折角大，在七种色光中，紫光的折射率最大，故紫光向三棱镜底部偏折程度最大.图13-4-4变式训练:如图13-4-4所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃2半圆柱后，被分成两束光束OA和OB沿如图所示方向射出，则（)A.OA为黄光，OB为紫光B.OA为紫光，OB为黄光C.OA为黄光，OB为复色光D.OA为紫光，OB为复色光答案：C问题探究问题：某同学在学习了本节知识之后，为了观察薄膜干涉中的色散现象，做了如下实验：他取了两块质量较好的玻璃，用清水洗净晾干又用绒布擦去了表面上的灰尘和水汽，然后把两块玻璃叠在一起，拿到了明亮的地方，玻璃片上出现了彩色条纹，可当他用手捏紧两块玻璃时，条纹却移动了...