高二物理专题：衍射、折射时的色散(学生版).pdf

专题：衍射、折射时的色散

1.衍射时的色散

用白光进行衍射实验时，得到的是彩色条纹，这是由于白光中包含各种颜色的光，不同色光亮条纹的位

置不同造成的。

2.折射时的色散

(1)偏向角：光通过棱镜后向它的横截面的底边方向偏折，如图甲中的θ为光的偏向角，光的偏向角越

大，棱镜对光的偏折程度越大。

(2)白光通过棱镜时的色散：

①一束白光通过三棱镜后形成如图乙所示的光谱，由上到下的色光顺序为：红、橙、黄、绿、青、蓝、

紫。它说明白光是由这七种色光组成的复色光；

②结论：白光色散时，红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大。这说明同种物质对波长不同的光的折射

率不一样，波长越短，折射率越大；

③不同色光在同种介质中有以下关系：f越大，λ越小，n越大，v越小，θ越大；f越小，λ越大，n越小，

v越大，θ越小。

3.各种色光特性比较

1

例题1

如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（）

A.红光的偏折角最大，紫光的偏折角最小B.红光的偏折角最小，紫光的偏折角最大

C.玻璃对红光的折射率比紫光大D.玻璃中紫光的传播速度比红光大

练习1

如图所示，从点光源发出的一细束白光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，在光屏的间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是（）

A.侧是红色光，侧是紫色光

B.在真空中侧光的波长小于侧光的波长

C.三棱镜对侧光的折射率大于对侧光的折射率

D.在三棱镜中侧光的传播速率大于侧光的传播速率

E.在同种条件下做双缝干涉实验，光的条纹间距小于光

例题2

在一次讨论中，老师问道：假如水中相同深度处有、、三种不同颜色的单色点光源，有人在水面

上方同等条件下观测发现，在水下的像最深，照亮水面的面积比的大．关于这三种光在水中的性

质，同学们能做出什么判断？有同学回答如下：

①光的频率最大

②光的传播速度最小

③光的折射率最大

④光的波长比光的短

根据老师的假定，以上回答正确的是（）

2

A.①②B.①③C.②④D.③④

练习2

如图所示为半圆形的玻璃砖，为的中点，为过点的面的垂线．、两束不同频率的

单色可见细光束垂直边从空气射入玻璃砖，且两束光在面上入射点到点的距离相等，两束

光折射后相交于图中的点，以下判断正确的是（）

A.在半圆形的玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度

B.光的频率大于光的频率

C.两钟色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距光的较大

D.若、两束光从同一介质射入真空过程中，光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界

角

E.光比光更容易发生衍射现象

例题3

如图，半圆形玻璃砖置于光屏的左下方，一束白光沿半径方向从点射入玻璃砖，在点发生反

射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带，若入射点由向缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射

到点，观察到各色光在光屏上陆续消失，在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最

先消失的光分别是（）

A.减弱、紫光B.减弱、红光C.增强、紫光D.增强、红光

练习3

彩虹产生的原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中、为两

种单色光，以下说法正确的是（）

3

A.、光