题目
三、棱镜对光的偏折作用如图所示,光线从空气射到三棱镜时,是从光疏介质射入光密介质,折射光线靠近法线,向底边偏折,光线在棱镜中传播,射出空气时,是从光密介质射入光疏介质,折射光线远离法线,再次向底边偏折,所以光线通过棱镜之后,朝向底边折射。A-|||-→-|||-B C折射光线的方向与入射光线的方向所形成的角度称为偏折角,偏折角与棱镜材料及入射角有关:(1)偏折是因为介质造成的,所以棱镜对光的折射率越大,偏折角越大;(2)光通过棱镜时,当在棱镜中的光线与底边平行时,对应的偏折角最小。对一般棱镜而言,透过棱镜看物体,会看到物体的虚像,且虚像位置比物体的实际位置向顶角方向偏移。类型一 折射中的色散现象[例1]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,下列说法中正确的是( )。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
三、棱镜对光的偏折作用
如图所示,光线从空气射到三棱镜时,是从光疏介质射入光密介质,折射光线靠近法线,向底边偏折,光线在棱镜中传播,射出空气时,是从光密介质射入光疏介质,折射光线远离法线,再次向底边偏折,所以光线通过棱镜之后,朝向底边折射。

折射光线的方向与入射光线的方向所形成的角度称为偏折角,偏折角与棱镜材料及入射角有关:(1)偏折是因为介质造成的,所以棱镜对光的折射率越大,偏折角越大;(2)光通过棱镜时,当在棱镜中的光线与底边平行时,对应的偏折角最小。
对一般棱镜而言,透过棱镜看物体,会看到物体的虚像,且虚像位置比物体的实际位置向顶角方向偏移。
类型一 折射中的色散现象
[例1]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,下列说法中正确的是( )。
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
题目解答
答案
答案:BC
解析
考查要点:本题主要考查光的色散现象、折射率与光的颜色关系、波长与折射率的关系,以及光速与折射率的关系。
解题核心思路:
- 色散现象:白光通过三棱镜后分解为彩色光带,折射率越大(如紫光)的光偏折角更大,因此在光带中靠近底边。
- 光的颜色与折射率:红光折射率小于紫光折射率。
- 波长与折射率关系:折射率越大,光在介质中的波长越短,但真空中波长由光的颜色决定。
- 光速与折射率关系:光在介质中的速度与折射率成反比。
破题关键点:
- 明确光带排列顺序(a侧为紫光,b侧为红光)。
- 结合折射率、波长、速度的对应关系逐一分析选项。
选项分析
选项A
错误。
色散后,折射率大的光(紫光)偏折角更大,因此a侧是紫光,b侧是红光。选项A描述相反,故错误。
选项B
正确。
紫光折射率大于红光,因此紫光在真空中波长更短(真空中波长由颜色决定)。a侧为紫光,b侧为红光,故a侧波长小于b侧。
选项C
正确。
三棱镜对紫光的折射率大于对红光的折射率,a侧为紫光,故折射率更大。
选项D
错误。
光在介质中的速度公式为$v = \frac{c}{n}$,折射率越大速度越小。a侧为紫光(折射率大),故传播速度更小,选项D错误。