2020高考物理二轮复习专题讲义光学专题096光的色散Word版含答案

光的色散复习精要由于各种色光的折射率不同，因此一细束复色光经三棱镜折射后将发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大。入射光在第一次发生折射时发生色散，第二次折射时不再发生色散。）各种色光性质比较可见光中，红光的折射率n最小，在同种介质中（除真空外）传播速度v最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。白光通过三棱镜，要发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大．偏折角从小到大的顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、紫．结论——从红到紫的方向有：（1）同一介质对不同色光的折射率逐渐增大．（2）在同一介质中不同色光的传播速度逐渐减小．（3）光的频率逐渐增大．（4）在真空中的波长逐渐减小．（5）光子的能量逐渐增大．1．一束光，经三棱镜折合后分成a、b两束，如图所示，对a、b两束光，下列说法正确的是（B）A．a光子的能量比b光子的能量大B．a光的波长比b光的波长大C．玻璃对a光的折射率较大D．改变入射角，使a、b光均消失，最先消失的是a光2．如图所示，从点光源S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ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是（BC）A.a侧是红色光，b侧是紫色光B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率3．一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖从下表面射出，已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所需时间分别为t1和t2，则在逐渐由0增大到90的过程中（B）（A）t1始终大于t2（B）t1始终小于t2（C）t1先大于后小于t2（D）t1先小于后大于t24．一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是ababS（D）A．红光以30°的入射角入射B．红光以45°的入射角入射C．紫光以30°的入射角入射D．紫光以45°的入射角入射5．OMO′N为半圆形玻璃砖的横截面，OO′为过截面圆心且垂直于MN的直线，两条可见单色光线a、b距OO′的距离为d，从空气中垂直MN射入玻璃砖中，在半圆界面上发生反射和折射的实际情况如图所示，由此可知（ABC）A．a光在玻璃砖内的频率和在空气中的相等B．a光在玻璃砖内的传播速度比在空气中的小C．a光的频率比b光的大D．在玻璃砖中a光的波长比b光的大6.Ⅱ．(12分)(选修3-4试题)(1)如图甲所示，现有一束白光从图示位置射向棱镜I，在足够大的光屏M上形成彩色光谱，下列说法中正确的是__________A．屏M自上而下分布的色光的波长从小到大B．在各种色光中，红光通过棱镜时间最长C．若入射白光绕入射点顺时针旋转，在屏M上最先消失的是紫光D．若在棱镜I和屏M间放置与I完全相同的棱镜Ⅱ，相对面平行(如图乙所示)，则在屏M上形成的是彩色光谱答：CD7－1．（2）（选修3－4）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30º.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.①红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？②若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离.解：①1ncv红2ncv紫12nnvv紫红（3分.方程2分，结果1分）②1130nsinrsin2230sinsinnrx=d(tanr2－tanr1)=d21122244nnnn（方程每个1分，结果1分）8--2．（8分）如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面O点入射．已aiOddMNOO′abdBACdMN第12题图∟r1r2╮)Ⅰ白光M图甲ⅡⅠ白光M图乙BACdMN第12题图知平行玻璃板厚度为d，红光和紫光的折射率分别为n1和n2，真空中的光速为c．试求：（1）红光在玻璃中传播的速度；（2）红光和紫光在下表面出射点之间的距离．解：（1）1ncv（3分）（2）如图，设红光折射角为γ1，紫光折射角为γ2，根据折射定律有：红光11sinisinn11sinsinni（1分）12211nisinncos（1分）isinnisintan2211（1分）同理，紫光22sinisinnisinnisintan2222解得)11(22222121isinnisinnisindtandtandx（2分）Δxγ1γ2daiO