内容正文:
2025高考物理一轮复习三精系列
第十五章 光学
专题15.10 光的色散
第一部分 知识点精讲
1.光的色散现象:一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。
2.成因:棱镜材料对不同色光的折射率不同,对红光的折射率最小,红光通过棱镜后的偏折程度最小,对紫光的折射率最大,紫光通过棱镜后的偏折程度最大,从而产生色散现象。
【特别提醒】同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。
3.各种色光的比较与分析
颜色
红橙黄绿蓝靛紫
频率ν
低→高
同一介质中的折射率
小→大
同一介质中的速度
大→小
同一介质中的波长
大→小
通过同一棱镜的偏折角
小→大
同一介质中的临界角
大→小
同一装置的双缝干涉条纹间距
大→小
第二部分 最新高考题精选
1. (2023年1月浙江选考·13).如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图.一细黄光束从直角边以角度入射,依次经和两次反射,从直角边出射.出射光线相对于入射光线偏转了角,则( )
A.等于 B.大于 C.小于 D.与棱镜的折射率有关
2.(2017北京)如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光,则光束a可能是( )
A.红光 B.黄光
C.绿光 D.紫光
3.(2017天津)明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是
A.若增大入射角i,则b光先消失
B.在该三棱镜中a光波长小于b光
C.a光能发生偏振现象,b光不能发生
D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
第三部分 最新模拟题精选
1. (2024重庆3月模拟)有a、b、c、d四种单色光,在水中的折射率分别为na、nb、nc、nd。a光和b光从水中斜射向空气的折射光路如题图甲所示:b光和c光从空气斜射向水中的折射光路如题图乙所示;c光和d光从水中斜射向空气,d光的折射光路如题图丙所示(c光发生全反射)。则可判断( )
A. nd<nc<nb<na B. nc<nd<nb<na
C. nd<nb<nc<na D. nd<nc<na<nb
2. (2024山东滨州期末)日晕是一种大气光学现象。当光线射入卷层云中的冰晶后,经过两次折射,分散成不同方向的单色光,形成围绕太阳的彩色光环,如图甲所示。图乙为一束太阳光射到一冰晶时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是( )
A. 在冰晶中,b光的折射率大
B. 在冰晶中,a光的传播速度比b光小
C. 相同条件下,b光的衍射现象更明显
D. 相同条件下,a光的双缝干涉条纹间距小
3 如图1所示,三棱镜的AC面上镀有反射膜,一束白光斜射向AB面,经棱镜AB面折射、AC面反射、再经BC面折射后,在离BC面很近的屏MN的ab段形成光带。则( )
图1
A.增大入射角,光束可能在AB面发生全反射
B.a、b间为明暗相间的单色光带
C.棱镜材料对照射到a点的色光的折射率大
D.照射到a点的色光为红色
答案 D
解析 发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质并且入射角大于临界角,题目中的光线在AB面是从光疏介质射向光密介质,不可能发生全反射,故A错误;根据色散现象可知白光折射到ab间的是彩色光带,故B错误;玻璃对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大,通过AB面时红光的偏折角最小,紫光的偏折角最大,在AC面反射后,由反射定律可知到达BC面上的光线红光在左,紫光在右,再经BC面折射后,红光在光带的最左端,红光的折射率小,故C错误,D正确。
2.如图2所示,一束可见光穿过玻璃三棱镜后,变为a、b、c三束单色光。其中光束b是黄光,则关于这三束光的说法正确的是( )
图2
A.光束c可能是红光
B.用同一装置做双缝干涉实验,a光的条纹间距最大
C.玻璃对单色光c的折射率最小
D.光束a在玻璃中传播的速度最小
4.如图4所示,一束由绿、橙、蓝三种单色光组成的复色光照射到三棱镜上,在右侧光屏M、N、P处各呈现一亮线,不计光在三棱镜中的多次反射,以下说法正确的是( )
图4
A.光屏上的三条亮线由上到下的顺序是蓝、绿、橙
B.光屏上的三条亮线是光的干涉条纹
C.三种色光相比,照射到P处的色光在三棱镜中传播的时间最长
D.三种色光相比,照射到P处的色光最容易发生明显衍射
5.如图5所示,一束含有两种频率的复色光斜射向一块厚玻璃砖,玻璃砖的另一面涂有水银,光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入射面一侧射出,分成了两束单色光a和b,则下列说法正确的是( )
图5
A.a、b两束出射光不会是平行的
B.该玻璃砖对a光折射率小于对b光折射率
C.a光频率大于b光频率
D.从该玻璃砖射向空气,a光临界角小于b光临界角
6.一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后,在屏P上可得到彩色光带,如图6所示,在入射角i逐渐减小到零的过程中,假如屏上的彩色光带先后全部消失。下列说法正确的是( )
图6
A.紫光在三棱镜中的速率比红光大
B.屏上的彩色光带最上面为紫色
C.屏上最先消失的是红光,最后消失的是紫光
D.黄光从空气进入三棱镜后,频率不变,波长变小
7.(多选)如图7所示,某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射,当在O点的入射角为30°时,出射光线分成a、b两束,光束a与下边界的夹角为37°,光束b与下边界的夹角为53°,则下列说法正确的是( )
图7
A.a光的频率比b光的频率大
B.a光在玻璃砖中的传播速率比b光的大
C.a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3∶4
D.若使入射角增大,则出射光线a先消失
8. (2022山东泰安三模)一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜如图所示,两种颜色不同的可见光的细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,则下列说法正确的是( )
A. 在玻璃棱镜中,a光的传播速度比b光的大
B. a光和b光照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大
C. 在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光大
D. a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射
9. (2022·山东滨州二模)如图所示,ACDB为圆柱型玻璃的横截面,AB为其直径。现有a、b两单色光组成的复合光沿EA方向射向玻璃,a、b折射光线分别沿AC、AD方向,光从A到C的时间为tAC,从A到D的时间为tAD。然后,圆柱型玻璃只保留AB右上部分,入射光线EA方向不变,照射到AB平面上,a、b折射光线分别沿AC'、AD'方向(图中未画出),光从A到圆弧上C'的时间为,从A到圆弧上D'的时间为。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10. (2022湖北十堰四模)“不经历风雨怎么见彩虹”,彩虹是一种光学现象。当阳光照射到空中的雨点时,光线被折射及反射,在空中形成七彩光谱。太阳光射到小水珠发生色散形成彩虹的光路如图所示,a、b为两种折射出的单色光。下列说法正确的是( )
A. a光的波长大于b光的波长
B. 在水珠中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C. 用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的宽
D. 若a光可使某金属发生光电效应,则b光也能使该金属发生光电效应
11. (2022北京海淀二模) 如图所示的平面内,光束经圆心射入半圆形玻璃砖,进入玻璃砖后分成、两束单色光。下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率小于对光的折射率
B. 在真空中光的波长小于光的波长
C. 在真空中光的频率小于光的频率
D. 在玻璃砖中光的传播速度大于光的传播速度
12.(2022广东潮州二模)如图所示,半圆形玻璃砖放在水平地面上,玻璃砖最低点B与地面接触,平面AC水平。一束由红光和紫光两种单色光组成的复合光斜射到圆心O,方向与平面AC成角,光线经玻璃砖折射后照射在地面上留下两个亮点P、Q,测得,。则玻璃砖对红光折射率为________。若不考虑光的反射,光在真空中的传播速度为c,则两种单色光在玻璃砖中传播的时间差为________。
13. (2022南京金陵中学4月模拟)两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置,相邻两侧面相互平行,一束白光从棱镜的左面入射,从的右面出射,则出射光线是( )
A. 平行彩色带 B. 白光带
C. 散射彩色带 D. 一束白光
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2025高考物理一轮复习三精系列
第十五章 光学
专题15.10 光的色散
第一部分 知识点精讲
1.光的色散现象:一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带。
2.成因:棱镜材料对不同色光的折射率不同,对红光的折射率最小,红光通过棱镜后的偏折程度最小,对紫光的折射率最大,紫光通过棱镜后的偏折程度最大,从而产生色散现象。
【特别提醒】同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。
3.各种色光的比较与分析
颜色
红橙黄绿蓝靛紫
频率ν
低→高
同一介质中的折射率
小→大
同一介质中的速度
大→小
同一介质中的波长
大→小
通过同一棱镜的偏折角
小→大
同一介质中的临界角
大→小
同一装置的双缝干涉条纹间距
大→小
第二部分 最新高考题精选
1. (2023年1月浙江选考·13).如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图.一细黄光束从直角边以角度入射,依次经和两次反射,从直角边出射.出射光线相对于入射光线偏转了角,则( )
A.等于 B.大于 C.小于 D.与棱镜的折射率有关
【参考答案】A
【命题意图】本题考查光的折射定律及其相关知识点。
【名师解析】在光路图中标出相关角度,如图所示。
设光线在AB边的折射角为,根据折射定律可得。
设光线在BC边的入射角为,光线在AC边的入射角为,折射角为;由反射定律和几何知识可知
,,联立解得
根据折射定律可得,可得。过D点做出射光的平行线,则该平行线与AB的夹角为,由几何知识可知,入射光与出射光的夹角为。选项A正确。
2.(2017北京)如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光,则光束a可能是( )
A.红光 B.黄光
C.绿光 D.紫光
【参考答案】D
【名师解析】根据题意作出完整光路图,如下图所示,a光进入玻璃砖时光线偏折角较大,根据光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大,因此a光的频率应高于b光,故选项D正确。
3.(2017天津)明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是
A.若增大入射角i,则b光先消失
B.在该三棱镜中a光波长小于b光
C.a光能发生偏振现象,b光不能发生
D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
【参考答案】D
【名师解析】设光在左界面的折射角为α,在右界面的入射角为β,根据几何关系有:α+β=A,根据折射定律,n=。增大入射角i,折射角α增大,在右侧面的入射角β减小。而β增大才可能使b光发生全反射,所以选项A错误;由光路图可知,a光的折射率小于b光,a光频率小于b光,a光波长大于b光,选项B错误;光波是横波,横波都有偏振现象,a光能发生偏振现象,b光也能发生偏振现象,选项C错误;光是横波,横波可以发生偏振现象,选项C错误;由于a光频率小于b光,若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,根据爱因斯坦光电效应方程, a光照射产生的光电子最大初动能较小,所以a光的的遏止电压低,选项D正确。
第三部分 最新模拟题精选
1. (2024重庆3月模拟)有a、b、c、d四种单色光,在水中的折射率分别为na、nb、nc、nd。a光和b光从水中斜射向空气的折射光路如题图甲所示:b光和c光从空气斜射向水中的折射光路如题图乙所示;c光和d光从水中斜射向空气,d光的折射光路如题图丙所示(c光发生全反射)。则可判断( )
A. nd<nc<nb<na B. nc<nd<nb<na
C. nd<nb<nc<na D. nd<nc<na<nb
【参考答案】A
【名师解析】
折射率等于光线在光疏介质中与法线的夹角的正弦值与光线在光密介质中与法线夹角的正切值之比,根据图甲可知,a、b在水中与法线的夹角相同,但a光在空气中与法线的夹角更大,因此可得
根据图乙,b、c在空气中与法线的夹角相同,但b光在水中与法线的夹角更小,因此可得
根据图丙可知,c、d均从水中以相同的入射角射向空气,但c光发生了全反射,说明c光全反射的临界角小于d光全反射的临界角,而根据
可得
综上可得
故选A。
2. (2024山东滨州期末)日晕是一种大气光学现象。当光线射入卷层云中的冰晶后,经过两次折射,分散成不同方向的单色光,形成围绕太阳的彩色光环,如图甲所示。图乙为一束太阳光射到一冰晶时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是( )
A. 在冰晶中,b光的折射率大
B. 在冰晶中,a光的传播速度比b光小
C. 相同条件下,b光的衍射现象更明显
D. 相同条件下,a光的双缝干涉条纹间距小
【参考答案】A
【名师解析】
由图看出,太阳光射入六角形冰晶时,b光的折射角小于a光的折射角,即
根据折射率公式
可知
故A正确;
B.因为
所以
故B错误;
C.b光的折射率大于a光的折射率,故b光的频率大于a光的频率,即
根据
可知
故a光的衍射现象更明显,故C错误;
D.根据
可知,通过同一装置发生双缝干涉,b光的相邻亮条纹间距较小,故D错误;
3 如图1所示,三棱镜的AC面上镀有反射膜,一束白光斜射向AB面,经棱镜AB面折射、AC面反射、再经BC面折射后,在离BC面很近的屏MN的ab段形成光带。则( )
图1
A.增大入射角,光束可能在AB面发生全反射
B.a、b间为明暗相间的单色光带
C.棱镜材料对照射到a点的色光的折射率大
D.照射到a点的色光为红色
答案 D
解析 发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质并且入射角大于临界角,题目中的光线在AB面是从光疏介质射向光密介质,不可能发生全反射,故A错误;根据色散现象可知白光折射到ab间的是彩色光带,故B错误;玻璃对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大,通过AB面时红光的偏折角最小,紫光的偏折角最大,在AC面反射后,由反射定律可知到达BC面上的光线红光在左,紫光在右,再经BC面折射后,红光在光带的最左端,红光的折射率小,故C错误,D正确。
2.如图2所示,一束可见光穿过玻璃三棱镜后,变为a、b、c三束单色光。其中光束b是黄光,则关于这三束光的说法正确的是( )
图2
A.光束c可能是红光
B.用同一装置做双缝干涉实验,a光的条纹间距最大
C.玻璃对单色光c的折射率最小
D.光束a在玻璃中传播的速度最小
【参考答案】 B
【名师解析】 由光路图可知,光束c的偏折程度大于光束b,所以光束c的折射率大于黄光的折射率,则光束c不可能是红光,故A错误;同理可知a光的偏折程度最小,玻璃对单色光a的折射率最小,即波长最长,根据Δx=λ可知,用同一装置做双缝干涉实验,a光的条纹间距最大,故B正确;玻璃对单色光c的折射率最大,C错误;根据v=可知,光束a在玻璃中传播的速度最大,故D错误。
4.如图4所示,一束由绿、橙、蓝三种单色光组成的复色光照射到三棱镜上,在右侧光屏M、N、P处各呈现一亮线,不计光在三棱镜中的多次反射,以下说法正确的是( )
图4
A.光屏上的三条亮线由上到下的顺序是蓝、绿、橙
B.光屏上的三条亮线是光的干涉条纹
C.三种色光相比,照射到P处的色光在三棱镜中传播的时间最长
D.三种色光相比,照射到P处的色光最容易发生明显衍射
【参考答案】 C
【名师解析】 因蓝光折射率最大,橙光折射率最小,可知光屏上的三条亮线由上到下的顺序是橙、绿、蓝,选项A错误;光屏上的三条亮线是光的折射造成的色散现象,选项B错误;三种色光相比,照射到P处的蓝光折射率最大,由v=可知,在棱镜中的速度最小,在棱镜中传播距离最长,可知该色光在三棱镜中传播的时间最长,选项C正确;三种色光相比,照射到P处的蓝色光波长最短,最不容易发生明显衍射,选项D错误。
5.如图5所示,一束含有两种频率的复色光斜射向一块厚玻璃砖,玻璃砖的另一面涂有水银,光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入射面一侧射出,分成了两束单色光a和b,则下列说法正确的是( )
图5
A.a、b两束出射光不会是平行的
B.该玻璃砖对a光折射率小于对b光折射率
C.a光频率大于b光频率
D.从该玻璃砖射向空气,a光临界角小于b光临界角
【参考答案】 B
【名师解析】 作出光路图如图所示,因为a、b两光在左边表面的折射角与反射后在左边表面的入射角分别相等,根据几何知识可知出射光束一定相互平行,故A错误;根据折射定律,入射角相同,因为b光偏折大,a光的折射角大于b光的折射角,所以a光的折射率小于b光的折射率,故B正确;根据频率越大,折射率越大,所以a光的频率小于b光的频率,故C错误;由sin iC=可得,从玻璃砖射向空气中时,a光临界角大于b光临界角,故D错误。
6.一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后,在屏P上可得到彩色光带,如图6所示,在入射角i逐渐减小到零的过程中,假如屏上的彩色光带先后全部消失。下列说法正确的是( )
图6
A.紫光在三棱镜中的速率比红光大
B.屏上的彩色光带最上面为紫色
C.屏上最先消失的是红光,最后消失的是紫光
D.黄光从空气进入三棱镜后,频率不变,波长变小
【参考答案】 D
【名师解析】 根据折射规律,屏上的彩色光带最上面为红光,最下面为紫光,三棱镜对紫光的折射率大于红光的折射率,根据v=,可知紫光在三棱镜中的速率比红光小,选项A、B错误;根据发生全反射临界角公式sin iC=,三棱镜对紫光的折射率最大,紫光的临界角最小,故紫光首先发生全反射从屏上消失,红光的临界角最大,最后从屏上消失,选项C错误;根据λ=可知,黄光从空气进入三棱镜后,频率不变,传播速度减小,波长变小,选项D正确。
7.(多选)如图7所示,某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射,当在O点的入射角为30°时,出射光线分成a、b两束,光束a与下边界的夹角为37°,光束b与下边界的夹角为53°,则下列说法正确的是( )
图7
A.a光的频率比b光的频率大
B.a光在玻璃砖中的传播速率比b光的大
C.a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3∶4
D.若使入射角增大,则出射光线a先消失
【参考答案】 AD
【名师解析】 根据折射定律n=,由图可知,a光的折射率为na==1.6,b光的折射率为nb==1.2,a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为==,故C错误;由于a光的折射率大于b光的折射率,则a光的频率比b光的频率大,故A正确;根据v=可知,a光在玻璃砖中的传播速率比b光的小,故B错误;根据sin iC=知,a光的临界角小于b光的临界角,若使入射角增大,则出射光线a先消失,故D正确。
8. (2022山东泰安三模)一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜如图所示,两种颜色不同的可见光的细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,则下列说法正确的是( )
A. 在玻璃棱镜中,a光的传播速度比b光的大
B. a光和b光照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大
C. 在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光大
D. a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射
【参考答案】D
【名师解析】
a光和b光在斜边的入射角相等,由图可知,经过玻璃棱镜后a光的偏折程度比b光大,所以玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,由公式可得,在玻璃棱镜中,a光的传播速度比b光的小,选项A错误;
B.饱和电流既与入射光的频率有关,还与入射光的强度有关,则a光和b光照射在同一金属板上发生光电效应时,无法确定两光的饱和电流大小关系,选项B错误;玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,则a光的波长小于b光的波长,由公式可知,a光的条纹间距比b光小,选项C错误;由和可知a光的临界角小于b光的临界角,则a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射,选项D正确。
9. (2022·山东滨州二模)如图所示,ACDB为圆柱型玻璃的横截面,AB为其直径。现有a、b两单色光组成的复合光沿EA方向射向玻璃,a、b折射光线分别沿AC、AD方向,光从A到C的时间为tAC,从A到D的时间为tAD。然后,圆柱型玻璃只保留AB右上部分,入射光线EA方向不变,照射到AB平面上,a、b折射光线分别沿AC'、AD'方向(图中未画出),光从A到圆弧上C'的时间为,从A到圆弧上D'的时间为。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【参考答案】C
【名师解析】
由于AD光的折射角小于AC光的折射角,AD光的折射率大于AC光,由
可知,AD光在玻璃中速度较小,AB为直径,则有AD > AC,tAC < tAD,,AB错误;
由选项AB可知,AD光的折射率大于AC光,则圆柱型玻璃只保留AB右上部分后的光路图如图所示
记光线AC'、AD'的折射角分别为和,连接圆心到和根据余弦定理有
整理有,
设入射角为θ,则光从A到圆弧上C'的时间和从A到圆弧上D'的时间有
sinθ = nsini,整理有,,C正确,D错误。
10. (2022湖北十堰四模)“不经历风雨怎么见彩虹”,彩虹是一种光学现象。当阳光照射到空中的雨点时,光线被折射及反射,在空中形成七彩光谱。太阳光射到小水珠发生色散形成彩虹的光路如图所示,a、b为两种折射出的单色光。下列说法正确的是( )
A. a光的波长大于b光的波长
B. 在水珠中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C. 用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的宽
D. 若a光可使某金属发生光电效应,则b光也能使该金属发生光电效应
【参考答案】AD
【名师解析】
由图可知a光的偏折程度比b的偏折程度小,所以水珠对a光的折射率比对b光的折射率小,a光的频率比b光的频率小,a光的波长比b光的波长长,故A正确;根据可知,在水珠中,a光的传播速度大于b光的传播速度,故B错误;根据可知,用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的窄,故C错误;若a光可使某金属发生光电效应,则a光的频率大于该金属的极限频率,所以b光的频率也一定大于该金属的极限频率,则b光也能使该金属发生光电效应,故D正确。
11. (2022北京海淀二模) 如图所示的平面内,光束经圆心射入半圆形玻璃砖,进入玻璃砖后分成、两束单色光。下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率小于对光的折射率
B. 在真空中光的波长小于光的波长
C. 在真空中光的频率小于光的频率
D. 在玻璃砖中光的传播速度大于光的传播速度
【参考答案】B
【名师解析】
根据折射定律结合图象可知玻璃对光的折射率大于对光的折射率,即
则光的频率大于光的频率,根据,可知在真空中光的波长小于光的波长,根据可知在玻璃砖中光的传播速度小于光的传播速度,故B正确,ACD错误。
12.(2022广东潮州二模)如图所示,半圆形玻璃砖放在水平地面上,玻璃砖最低点B与地面接触,平面AC水平。一束由红光和紫光两种单色光组成的复合光斜射到圆心O,方向与平面AC成角,光线经玻璃砖折射后照射在地面上留下两个亮点P、Q,测得,。则玻璃砖对红光折射率为________。若不考虑光的反射,光在真空中的传播速度为c,则两种单色光在玻璃砖中传播的时间差为________。
【参考答案】 ①. ②.
【名师解析】
[1]紫光的折射率大,红光的折射率小,所以P是紫光,Q是红光
解得
玻璃砖对红光折射率为
[2]根据直角三角形得
解得
对紫光的折射率为
两种单色光在玻璃砖中传播的时间差为
根据折射定律得 ,
解得
13. (2022南京金陵中学4月模拟)两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置,相邻两侧面相互平行,一束白光从棱镜的左面入射,从的右面出射,则出射光线是( )
A. 平行彩色带 B. 白光带
C. 散射彩色带 D. 一束白光
【参考答案】A
【名师解析】
各色光经两等腰棱镜折射的光路图如图所示
各色光经多次折射,但由于两棱镜相邻两侧面平行,所以各色光出射光线与入射光线平行,最后出射光线是平行彩色带。
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