趣话高中物理选修3第13章光第7节光的颜色色散.docx

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1、第7节光的颜色色散在双缝干涉中，不同颜色的光干涉条纹间距不同，由于条纹间距与波长成正比，因此，不同颜色的光波长不同，由于光速是一样的，因此频率不同。这些频率中，只有很小的一部分是可以用眼睛看到的，称为可见光，一般人们习惯上以真空中的波长作为标识，很少说到频率，因为不同的介质中波长不同，我们以后说的波长都是真空中的波长。按照波长从大到小的可见光颜色依次为，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。还有一种说法是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。我倾向前一种说法，而且毛主席的诗词中也是前一种说法，只是红改为赤。两种说法不同之处在与青蓝靛三种颜色，前一种说法中为青色，为蓝色

2、。后一种说法中为蓝色，为靛色。波长比红光还长的称为红外线，比紫光还短的称为紫外线。这些都可以叫光，是广义的光。频率不同的光在介质中的折射率是不同的，一般来说，频率越高，波长越短，折射率越大，介质中的传播速度越慢，这点和机械波是不同的，机械波的速度与频率无关。所以，一束白光可以用三棱镜分开，这种将多种颜色的光分开的现象称为光的色散，利用光的衍射也可以进行色散。光的色散说明白光是由多种颜色的光组合而成的复合光，白炽灯或太阳发出的光就是白光，是一种复合光，在前面提到的薄膜干涉中，不同颜色的光形成亮条纹对应的薄膜的厚度不同，出现的位置不同，因此出现彩色的条

3、纹。对于增透膜，不可能将所有的反射光全部消除，只能去中间的绿光进行设计镀膜的厚度。可见光的波长范围，各个不同的资料上说法不一，可能不同的人种对光的感觉是不同的，课本上是400nm到760nm之间，在以后计算题中，得到的波长应该与课本上的各种颜色的波长差不多，否则就是错了。利用光的色散可以对物体进行光谱分析，事实表面，不同的化学元素可以发出不同频率的光，每种元素都有自己对应的谱线，利用光的色散做成的光谱仪，可以迅速、准确地分析未知物体中各种元素的含量。白炽灯或太阳发出的连续光谱通过温度较低的物质，可以形成吸收光谱，吸收光谱的频率与发射光谱完全相同，所

4、以我们通过太阳的光谱可以知道太阳中的元素，2号元素氦的原来的意思就是太阳元素，就是首先在太阳上发现的。光谱分析与化学分析相比，速度快，可以直接将光谱仪对准炼钢炉，及时掌握钢的成分，对研究的对象用量较小，分析元素全面，只要一张光谱干版，就可以将所有元素分析出来。目前的光谱仪有棱镜和光栅两种，因为玻璃吸收紫外线，光谱分析是用的广义的光的范围，棱镜也是石英的。2004年高考第21题．ab水发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图。现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光有色散

5、作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示紫光成的像的长度，则ab水A．l1l2>l0C．l2>l1>l0D．l2

6、；在同一种介质中传播时红光的速度较小【解析】光子的问题在第17章，与频率成正比，所以红光光子能量较小，由于红光折射率较小，在同一介质中速度较大，选B。2008年高考第21题.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θ射入，穿过玻璃砖自下表射出.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用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中A.t1始终大于t2B.t1始终小于t2C.t1先大于后小于t2D.t1先小于后大于t2θθ1【解析】如图，设入射角为θ折射角为θ1，设玻璃砖的厚度为d，光在玻璃中的路程

7、为dcosθ1光的速度为cn=csinθ1sinθ因此，时间为t=dsinθcsinθ1cosθ1=2dsinθcsin2θ1因为，红光折射率为1.5，蓝光折射率更大，都大于2，所以，θ1小于45度，因此，2θ1小于90度，当θ一定时，蓝光的折射角小于红光的折射角，时间大于红光的时间。选B。2011年高考第16题雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A.紫光、黄光、蓝光和红光B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光

8、、黄光和紫光D.红光、黄光、蓝光和紫光【解析】图中，偏折角最大的是a，最小的是d，折射率最大的是a，根据可见光的排序，可知