题目
如图,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb,则( )a-|||-b A.λa<λb,na>nb B.λa>λb,na<nb C.λa<λb,na<nb D.λa>λb,na>nb
如图,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb,则( )

- A.λa<λb,na>nb
- B.λa>λb,na<nb
- C.λa<λb,na<nb
- D.λa>λb,na>nb
题目解答
答案
B
解析
本题考查光的折射、色散现象及折射率与波长的关系。核心思路在于理解不同颜色的光在介质中的折射率差异,以及折射率与波长的反比关系。关键点包括:
- 折射率越大,光的偏折程度越大;
- 折射率与光的频率相关,频率越高折射率越大;
- 波长与频率成反比(在同一种介质中,频率越高,波长越短)。
通过分析光在三棱镜中的偏折情况,结合折射率与波长的关系,即可确定正确选项。
色散与折射率
当白光通过三棱镜时发生色散,分解为不同颜色的光。折射率越大,光的偏折程度越大。例如,紫光折射率最大,偏折最多;红光折射率最小,偏折最少。
波长与折射率的关系
在同一种介质中,折射率与光的频率成正比,与波长成反比。即:
$n \propto \nu \quad \text{且} \quad \lambda \propto \frac{1}{n}$
因此,折射率越大,波长越短。
题目推导
- 观察偏折程度:题目中光束a的偏折程度小于光束b,说明a的折射率小于b的折射率,即 $n_a < n_b$。
- 波长关系:根据折射率与波长的反比关系,$n_a < n_b$ 对应 $\lambda_a > \lambda_b$。
- 选项匹配:唯一符合 $\lambda_a > \lambda_b$ 且 $n_a < n_b$ 的选项是 B。