对《用玻璃砖观察光的色散》的看法.doc.doc

[科目] 物理 [文件] 对《用玻璃砖观察光的色散》的看法.doc [标题] 对《用玻璃砖观察光的色散》的看法 [作者] 王学功 [内容] 对《用玻璃砖观察光的色散》的看法 王学功 （河南宜阳县第一高级中学 471600） 某杂志有一篇《用玻璃砖观察光的色散》的文章，读后颇受启发．但对原文的看法，笔者不敢苟同，因通过长方形玻璃砖两平行侧面观察物体，并没有看到物体的边缘出现彩色，这说明并没有发生色散现象．下面通过计算分析来验证一下未发生色散的原因。 原文中因各色光在玻璃中折射率不同，经过折射，将使其分开，所以阳光通过长方形玻璃砖的两个平行面，将能观察到明显的色散现象．其实，我们都知道长方形玻璃砖的两个平行面对光线的折射规律，由于经过两次折射，入射光线与出射光线平行，方向不变，只是发生了一个侧向的位移．当太阳光以一定角度射入玻璃砖的一个侧面时，由于太阳光是复色光，各单色光经折射进入玻璃砖后方向将不再一致，但各单色光的人射角度是相同的，经过玻璃砖的第一次折射，各单色光的折射角不同，各单色光分开；当在玻璃砖的另一侧面射出时，经过第二次折射，各单色光的方向又重新一致，这样就重新合成为白光（光路如图1所示，在玻璃砖内部，实线为红光，虚线为紫光）。 由图1中可以看出，只有光束的边缘不能完全合成白光，与白光相比，左边只有紫光，而右边只有红光，但我们能否观察到呢？下面以厚度为h＝3cm的冕牌玻璃砖为例，计算一下各相邻单色光的折射情况，其中，红光在冕牌玻璃中的折射率nl＝1．513；橙光在冕牌玻璃中的折射率n2＝1．514；黄光在冕牌玻璃中的折射率n3=1．517；绿光在冕牌玻璃中的折射率n4＝1．519；蓝光在冕牌玻璃中折射率n5＝1．528；紫光在冕牌玻璃中的折射率n6＝1．532，入射角分别取15°、30°、45°、60°、75°。表中βk为某单色光的折射角，为两相邻单色光出射点之距，△d=△Lcosα为两相邻出射 单色光之距（如图2所示）。计算结果列表如下： 入射角α=15°时，各单色光折射情况表 单位cm n n1 n2 n3 n4 n5 n6 βK 9.850 9.843 9.823 9.810 9.752 9.726 TanβK 0.1736227 0.1735045 0.1731511 00.1718677 0.1714057 △L 0.0003544 0.0010603 0.0007044 0.0031460 0.0013858 △d 0.0003423 0.0010241 0.0006804 0.0030388 0.0013386 入射角α=45°时，各单色光折射情况表 单位cm n n1 n2 n3 n4 n5 n6 βK 19.297 19.284 19.244 19.218 19.100 19.049 TanβK 0.3501413 0.3498818 0.3491054 0.3485899 0.3462896 0.3452775 △L 0.0007788 0.0023290 0.0015466 0.0069007 0.0030363 △d 0.0006744 0.002017 0.001339 0.0059762 0.0026295 入射角α=45°时，各单色光折射情况表 单位cm n n1 n2 n3 n4 n5 n6 βK 27.863 27.843 27.783 27.743 27.566 27.488 TanβK 0.5286391 0.5281925 0.5268577 0.5259719 0.5220265 0.5202939 △L 0.0013399 0.0040046 0.0026573 0.0118363 0.0051977 △d 0.0009474 0.0028317 0.0018790 0.0083695 0.0036754 入射角α=60°时，各单色光折射情况表 单位cm N n1 n2 n3 n4 n5 n6 βK 34.917 34.891 34.812 34.759 34.525 34.422 TanβK 0.6980515 0.6973661 0.6953193 0.6939625 0.6879321 0.6852908 △L 0.0020562 0.0061405 0.0040702 0.0180910 0.0079239 △d 0.0010281 0.0030703 0.0020351 0.0090455 0.0039620 入射角α=75°时，各单色光折射情况表 单位cm n n1 n2 n3 n4 n5 n6 βK 39.674 39.643 39.549 39.487