（浙江專版）2018年高中物理 第十三章 光 第7、8節(jié) 光的顏色 色散 激光學(xué)案 新人教版選修3-4

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1、 第7、8節(jié)光的顏色__色散__激光 光的顏色　色散 [探新知·基礎(chǔ)練] 1．光的顏色與波長的關(guān)系 不同顏色的光，波長不同。 2．光的色散與光譜 (1)光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象。 (2)白光是復(fù)色光：白光的干涉條紋是彩色的，可見白光是由多種色光組成的。白色光包含七種色光，色散后形成的光譜按波長由大到小的排列順序為，紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。 (3)光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長的有序排列。 [辨是非](對的劃“√”，錯的劃“×”) 1．光的顏色取決于折射率。(×) 2．光的顏色取決于光的頻率。(√) [釋疑難·對點練]

2、 1．對光的顏色的理解 不同顏色的光，波長不同，頻率不同，而同種顏色的光在不同的介質(zhì)中折射率不同，速度和波長均不相同，但頻率相同，由此可知，光的顏色是由頻率決定的，而不是由波長決定的。 2．白光的干涉圖樣 若用白光作光源，則干涉條紋是彩色條紋，且中央條紋是白色的。這是因為： (1)從雙縫射出的兩列光波中，各種色光都能形成明暗相間的條紋，各種色光都在中央條紋處形成亮條紋，從而復(fù)合成白色條紋。 (2)兩側(cè)條紋間距與各色光的波長成正比，即紅光的亮條紋間距寬度最大，紫光的亮條紋間距寬度最小，即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，便形成了彩色干涉條紋。 [特別提醒]　用白光做干涉實驗，從

3、紅光到紫光其波長由大到小，它們的干涉條紋間距也是從大到小，屏中央各色光都得到加強，混合成白色，但兩側(cè)因條紋間距不同而分開形成彩色，而且同一級條紋內(nèi)紫外紅。 [試身手] 1．用白光做雙縫干涉實驗時，得到彩色的干涉條紋，下列說法正確的是(　　) A．干涉圖樣的中央亮條紋是彩色的 B．在靠近中央亮條紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紅色條紋 C．在靠近中央亮條紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫色條紋 D．在靠近中央亮條紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的彩色條紋的顏色與雙縫間距離有關(guān) 解析：選C　白光是各種不同色光組成的復(fù)色光，光屏中央到兩狹縫距離相等，各色光經(jīng)雙縫到達光屏中央的路程差為零，在光屏中央均出現(xiàn)亮條紋，各色光復(fù)合成白光，所

4、以中央亮條紋為白色。由Δx＝λ可知，不同色光的干涉條紋間距Δx隨波長的增大而增大，紫光的波長最短，所以靠近中央亮條紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫色條紋。故C正確。 薄膜干涉中的色散 [探新知·基礎(chǔ)練] 薄膜干涉 (1)觀察薄膜干涉：如圖所示，把這層液膜當(dāng)成一個平面鏡，用它觀察燈焰的像，可以觀察到沿水平方向的明暗相間的條紋。 (2)相干光源：液膜前后表面反射的光波。 (3)形成明暗相間條紋的原因：與雙縫干涉的情況相同，在膜上不同位置，來自薄膜前后兩個面的反射光分別用圖中實、虛線來代表，所走的路程差不同。路程差是光在介質(zhì)中波長的整數(shù)倍的位置上，疊加后加強，出現(xiàn)了亮條紋；路程差是光在介質(zhì)中

5、半波長的奇數(shù)倍的位置上，疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)了暗條紋。 (4)薄膜干涉的應(yīng)用：光學(xué)器材鏡頭上的增透膜，檢查精密儀器的表面。 [辨是非](對的劃“√”，錯的劃“×”) 1．薄膜干涉是利用薄膜前后兩個面的反射光的干涉現(xiàn)象。(√) 2．雨后在路上小水潭看到的彩色是由于發(fā)生薄膜干涉的緣故。(√) 3．利用薄膜干涉原理不能檢查平面平整度。(×) [釋疑難·對點練] 薄膜干涉的應(yīng)用 1．用干涉法檢查平面平整度 如圖甲所示，兩板之間形成一層空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢測平面是光滑的，得到的干涉圖樣必是等間距的。如果被測表面某處凹下，則對應(yīng)亮條紋(或暗條紋)提前出現(xiàn)，如圖乙中P

6、條紋所示；如果某處凸起來，則對應(yīng)條紋延后出現(xiàn)，如圖乙中Q所示，即亮條紋在凹陷處向空氣膜較薄處彎曲，在凸起處向空氣膜較厚處彎曲。 (注：“提前”與“延后”不是指在時間上，而是指由左到右的位置順序上) 2．增透膜 為了減少光學(xué)裝置中的反射光的損失，可在元件表面涂一層透明薄膜，一般是氟化鎂。 如圖所示，在增透膜的前后表面反射的兩列光波形成相干波，相互疊加，當(dāng)路程差為半波長的奇數(shù)倍時，在兩個表面反射的光反向，相互抵消，從而使反射的兩列光波產(chǎn)生相消干涉，反射光的能量幾乎等于零。一般取最小厚度d滿足2d＝(此波長為光在該種介質(zhì)中的波長)，由于白光中含有多種波長的光，所以增透膜只能使其中一定波長

7、的光相消。因為人對綠光最敏感，一般選擇對綠光起增透作用的膜，所以在反射光中綠光強度幾乎為零，而其他波長的光并沒有完全抵消，所以增透膜呈現(xiàn)淡紫色。 [特別提醒]　增透膜的“增透”應(yīng)理解為：兩束反射光相互抵消，反射光的能量減少，由于總的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增強。增透膜是通過“消反”來確保“增透”的。 [試身手] 2．如圖所示是用干涉法檢查厚玻璃板的上表面是否平整的裝置。所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反射的光疊加而成的(　　) A．a(chǎn)的上表面和b的下表面 B．a(chǎn)的上表面和b的上表面 C．a(chǎn)的下表面

8、和b的下表面 D．a(chǎn)的下表面和b的上表面 解析：選D　利用薄膜干涉檢查玻璃表面是否平整的方法中所說的薄膜在這里指的是標(biāo)準(zhǔn)樣板與待測玻璃板間的空氣膜。單色光在這個空氣膜的上下表面的反射光形成相干光，由于膜呈楔形，故產(chǎn)生明暗相間條紋。易知，D正確。 衍射和折射時的色散 [探新知·基礎(chǔ)練] 1．衍射時的色散 用白光進行衍射實驗時，得到的是彩色條紋，這是由于白光中包含各種顏色的光，不同色光亮條紋的位置不同造成的。 2．折射時的色散 (1)偏向角：光通過棱鏡后向它的橫截面的底邊方向偏折，如圖甲中的θ為光的偏向角，光的偏向角越大，棱鏡對光的偏折程度越大。 (2)白光通過棱鏡時的色散：

9、 ①一束白光通過三棱鏡后形成如圖乙所示的光譜，由上到下的色光順序為：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。它說明白光是由這七種色光組成的復(fù)色光； ②結(jié)論：白光色散時，紅光的偏向角最小，紫光的偏向角最大。這說明同種物質(zhì)對波長不同的光的折射率不一樣，波長越短，折射率越大； ③不同色光在同種介質(zhì)中有以下關(guān)系：f越大，λ越小，n越大，v越小，θ越大；f越小，λ越大，n越小，v越大，θ越小。 [辨是非](對的劃“√”，錯的劃“×”) 1．色散現(xiàn)象說明白光是一種復(fù)色光。(√) 2．衍射和折射都可以發(fā)生色散現(xiàn)象。(√) [釋疑難·對點練] 各種色光特性的比較 各種色光 紅橙黃綠青藍紫 頻率 小

10、→大 折射率 小→大 經(jīng)三棱鏡折射時的偏向角 小→大 波長 長→短 介質(zhì)中的波速 大→小 [試身手] 3．紅、綠、黃三條入射光線，分別沿與三棱鏡的底面平行的方向射入三棱鏡的一個側(cè)面，從三棱鏡的另一個側(cè)面射出，且出射光線交于三棱鏡底邊延長線上的三點，三點到三棱鏡底邊中點的距離分別為x1、x2、x3，則(　　) A．x1＝x2＝x3　　　　　　　　 B．x1x2>x3 D．x1>x3>x2 解析：選D　依據(jù)色散知識可知，光線經(jīng)過三棱鏡折射將偏向三棱鏡的底邊，交于三棱鏡底邊延長線上的一點，此點到底邊中點的距離與光線偏折的角度有關(guān)，偏折的角度越大，

11、交點到底邊中點的距離越小。因此，紅光出射光線與底邊延長線的交點距底邊中點的距離大于黃光的，黃光的又大于綠光的，故選項D正確。 激光 [探新知·基礎(chǔ)練] 1．激光的特點及應(yīng)用 特點 性質(zhì) 應(yīng)用 相干性 激光具有頻率單一、相位差恒定、偏振方向相同的特點，是人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性 光纖通信 平行度 激光的平行度非常好，傳播很遠的距離仍能保持一定的強度 精確的測距；讀取光盤上記錄的信息等 高亮度 它可以在很小的范圍和很短的時間內(nèi)集中很大的能量 用激光束切割、焊接，醫(yī)學(xué)上可以用激光做“光刀”，激發(fā)核反應(yīng)等 2.全息照相 (1)與普通照相技術(shù)的比較：普

12、通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強弱信息，而全息照相技術(shù)還記錄了光波的相位信息。 (2)原理：全息照相的拍攝利用了光的干涉原理，使參考光和物光在底片上相遇，發(fā)生干涉，形成復(fù)雜的干涉條紋。這要求參考光和物光必須具有很高的相干性。 (3)觀察全息照片時要用激光照射照片，從另一側(cè)面觀察。 [辨是非](對的劃“√”，錯的劃“×”) 1．利用激光平行度好可以用來測距。(√) 2．利用激光的相干性好可以用來做“光刀”。(×) [釋疑難·對點練] 1．激光的產(chǎn)生 激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光，發(fā)光的方向、頻率、偏振方向均相同，兩列相同激光相遇時可以發(fā)生干涉。 2．激光的特點 (1)激光是

13、人工產(chǎn)生的相干光，其單色性好，相干性好。 激光的頻率單一，相干性非常好，顏色特別純。用激光做衍射、干涉實驗，效果很好。 (2)激光的平行度好。從激光器發(fā)出的激光具有極好的平行性，幾乎是一束方向不變、發(fā)散角很小的平行光。傳播幾千米后，激光斑擴展范圍不過幾厘米，而探照燈的光束能擴展到幾十米范圍。 (3)亮度高。激光可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量。 [試身手] 4．(多選)關(guān)于激光，下列說法正確的是(　　) A．激光是用人工方法激發(fā)出的一種特殊的光 B．自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光 C．激光可以像刀子一樣切除腫瘤 D．由于激光的方向性好，所以激光不能發(fā)生衍

14、射現(xiàn)象 解析：選AC　激光是用人工方法激發(fā)出的一種特殊的光，A項正確，B項錯誤；激光具有方向性好、亮度高、強度大等特點，可以像刀子一樣切除腫瘤，C項正確；激光是一種波，只要是波就能發(fā)生衍射現(xiàn)象，D項錯誤。 薄膜干涉的理解與應(yīng)用 [典例1]　(多選)如圖甲所示，用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板M來檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到的圖象如圖乙所示的條紋中的P和Q的情況，這說明(　　) A．N的上表面A處向上凸起 B．N的上表面B處向上凸起 C．N的上表面A處向下凹陷 D．N的上表面B處向下凹陷 [解析]選BC　利用光的薄膜干涉來檢查平面的情況，就是由標(biāo)準(zhǔn)樣板平面和被檢查平

15、面間形成一個楔形的空氣薄層，用單色光從上面照射，入射光在空氣層的上、下表面反射形成的兩列光波發(fā)生干涉。如果被檢測的面是平的，那么空氣層的厚度相同的各點的干涉條紋在一條直線上。若是被檢測平面的某處凹下去了，這時干涉條紋就不是直線，在凹處的干涉條紋將向楔形膜中薄的一側(cè)彎曲。這是因為凹處的兩束反射光的路程差變大，它只能與膜厚一些位置的兩反射光的路程差相同而形成同一級的條紋(路程差相同的干涉條紋為同一級，一般路程差大的干涉條紋級別高，路程差小的干涉條紋級別低)，顯然凹處的級別增大，將與膜厚一些位置的干涉條紋形成同一級別的條紋，故B、C正確。 折射時的色散 [典例2]　如圖所示，一束白光通過玻璃

16、棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．紅光的偏折最大，紫光的偏折最小 B．紅光的偏折最小，紫光的偏折最大 C．玻璃對紅光的折射率比紫光大 D．玻璃中紫光的傳播速度比紅光大 [思路點撥]　同一介質(zhì)對不同的色光有不同的折射率，介質(zhì)對頻率大、波長短的光折射率大，按折射率從小到大依次排列為：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。 [解析]選B　白光中紅光的頻率最低，在玻璃中的折射率最小，由n＝可知，紅光的傳播速度最大，紫光的頻率最高，在玻璃中的折射率最大，傳播速度最小，經(jīng)過棱鏡發(fā)生色散時，偏折最大，綜上所述，A、C、D均錯誤，B正確。 激光的應(yīng)用 [典例3]　(多選)下列說

17、法正確的是(　　) A．激光可用于測距 B．激光能量十分集中，只可用于加工金屬材料 C．外科研制的“激光刀”可以有效地減少細菌的感染 D．激光可用于全息照相，有獨特的特點 [解析]選ACD　激光平行度好，即使在傳播了很遠的距離之后，它仍保持一定的強度，此特點可用于激光測距，選項A正確；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金屬加工、激光醫(yī)療、激光美容、激光武器等，選項B錯誤；激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它記錄了光的相位信息，所以看起來跟真的一樣，立體感較強，選項D正確；由于激光亮度高、能量大，在切割皮膚的同時，也能殺滅細菌，所以選項C正確。 [課堂對點鞏固]

18、 1．在演示雙縫干涉的實驗時，常用激光做光源，這主要是應(yīng)用激光的什么特性(　　) A．亮度高　　　　　　　　 B．平行性好 C．單色性好 D．波動性好 解析：選C　頻率相同的兩束光相遇才能發(fā)生干涉，激光的單色性好，頻率單一，通過雙縫時能夠得到兩束相干光，C正確。 2.如圖所示，一個小的光源S發(fā)出白光，經(jīng)三棱鏡分光。若人沿著折射光線的反方向觀察，通過棱鏡可以看到(　　) A．白光點 B．光點上部紅色，下部紫色 C．光點上部紫色，下部紅色 D．看不到光源的像 解析：選C　由于各種單色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，人眼沿著折射光線的反方向觀察，紫光成的像位置最高，紅光

19、的折射率最小，偏折角也最小，成的像位置最低，故C正確。 3．關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是(　　) A．只有厚度均勻的薄膜才會發(fā)生干涉現(xiàn)象 B．只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會發(fā)生干涉現(xiàn)象 C．厚度均勻的薄膜會形成干涉條紋 D．觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè) 解析：選D　當(dāng)光從薄膜的一側(cè)照射到薄膜上時，只要前后兩個面反射回來的光波的路程差滿足振動加強的條件，就會出現(xiàn)明條紋，滿足振動減弱的條件就會出現(xiàn)暗條紋。這種情況在薄膜厚度不均勻時才會出現(xiàn)；當(dāng)薄膜厚度均勻時，不會出現(xiàn)干涉條紋，但也發(fā)生干涉現(xiàn)象，如果是單色光照射，若滿足振動加強的條件，整個薄膜前方都是亮的，否

20、則整個薄膜的前方都是暗的。故A、B、C錯誤；肥皂液膜的干涉現(xiàn)象是液膜前后兩表面的反射光形成的，與入射光在同一側(cè)，故D正確。 4．關(guān)于激光的應(yīng)用問題，下列說法中正確的是(　　) A．光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點對信號進行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進行信息傳遞 B．計算機內(nèi)“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用了激光相干性好的特點 C．醫(yī)學(xué)中用激光做“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點 D．“激光測距雷達”利用激光測量很遠目標(biāo)的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點 解析：選C　由激光的特點及應(yīng)用可知光纖通信主要利用激光的相干性，選項A錯誤；計算機內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應(yīng)用了激

21、光的平行度好，選項B錯誤；醫(yī)療中的激光“光刀”利用了激光亮度高的特點，選項C正確；激光測距利用激光的平行度好，選項D錯誤。 [課堂小結(jié)] [課時跟蹤檢測十六] 一、單項選擇題 1．關(guān)于激光與自然光，下列說法不正確的是(　　) A．激光的頻率單一，而自然光是含有各種色光頻率的光，所以激光的相干性好 B．自然光是由物質(zhì)的原子發(fā)射出來的，而激光是人工產(chǎn)生的，所以激光不是由物質(zhì)的原子發(fā)射出來的 C．激光和自然光都具有相同的本質(zhì)，它們都是由原子的躍遷產(chǎn)生的 D．相干性好是激光與普通光的重要區(qū)別 解析：選B　光都是由物質(zhì)的原子中發(fā)射出來的，激光的頻率單一，相干性很好，是與普通光

22、的重要區(qū)別所在，自然光中含有各種頻率的光，A、C、D正確，B錯誤。 2．一個半徑較大的透明玻璃球體，若截去其上面的一大部分，然后將這一部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上，現(xiàn)讓單色光豎直射向截面，如圖所示，在反射光中看到的是(　　) A．平行的、明暗相間的干涉條紋 B．環(huán)形的、明暗相間的干涉條紋 C．只能看到同顏色的平行反射光 D．一片黑暗 解析：選B　薄膜干涉條紋可看做等厚線，題圖中，厚度相同的空氣薄膜應(yīng)是以切點為圓心的一個個圓，故干涉條紋應(yīng)是環(huán)形的條紋，又因是單色光照射，所以是明暗相間的條紋，故選項B正確，A、C、D錯誤。 3．如圖所示，從點光源S發(fā)出的一束細白光以一定的角度入射到三棱鏡的

23、表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的是(　　) A．在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率 B．b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 C．若改變白光的入射角，在屏上最先消失的是b側(cè)光 D．通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa>Δxb 解析：選B　根據(jù)色散形成的光譜，可知fa>fb，λa<λb，所以b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，故選項B正確；na>nb，根據(jù)n＝，所以va

24、在一次討論中，老師問道，“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點光源，有人在水面上方同等條件下觀測發(fā)現(xiàn)，b在水下的像最深，c照亮水面的面積比a的大。關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì)，同學(xué)們能做出什么判斷”？有同學(xué)回答如下： ①c光的頻率最大　②a光的傳播速度最小?、踒光的折射率最大?、躠光的波長比b光的短 根據(jù)老師的假定，以上回答正確的是(　　) A．①②　　 　B．①③　　 　C．②④　　 　D．③④ 解析：選C　由視深h′＝，知b光的折射率最小，由c光照亮的面積比a的大，知臨界角Cc＞Ca，由sin C＝，得折射率na＞nc，則三種色光的折射率關(guān)系為na＞nc＞nb，③錯，故選

25、項B、D錯誤；由na＞nc＞nb知三種色光的頻率為νa＞νc＞νb，①錯，故選項A錯誤，則選項C正確。 5．下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是(　　) A．雨后天空出現(xiàn)彩虹 B．通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋 C．海市蜃樓現(xiàn)象 D．日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋 解析：選B　雨后的彩虹是光的色散，則A錯誤；通過一個狹縫觀察到的彩色條紋屬于光的衍射，則B正確；海市蜃樓是全反射和折射現(xiàn)象產(chǎn)生的，則C錯誤；日光下的肥皂膜出現(xiàn)的彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象，則D錯誤。 6．讓激光照到VCD機、CD機或計算機的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經(jīng)過處理后還原成聲音或圖像，這是利用激光的(　　)

26、 A．平行度好，可以會聚到很小的一點上 B．相干性好，可以很容易形成干涉圖樣 C．亮度高，可以在很短時間內(nèi)集中很大的能量 D．波長長，很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析：A　激光的特點之一是平行度好，它可以會聚到一個很小的點上，DVD、VCD、CD唱機或計算機上的光驅(qū)及刻錄設(shè)備就利用了激光的這一特點，選項A正確，B、C、D錯誤。 7．(福建高考)如圖所示，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光

27、的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是(　　) A．減弱，紫光　　　　　　 B．減弱，紅光 C．增強，紫光 D．增強，紅光 解析：選C　入射點由A向B緩慢移動的過程中，同一介質(zhì)對各色光的折射率不同，各色光對應(yīng)的全反射的臨界角也不同。七色光中紫光的折射率最大，由sin C＝可知紫光的臨界角最小，所以最先發(fā)生全反射的是紫光，折射光減弱，則反射光增強，故C正確。 二、多項選擇題 8．如圖所示，一束白光從左側(cè)射入肥皂液薄膜，下列說法正確的是(　　) A．人從右側(cè)向左看，可以看到彩色條紋 B．人從左側(cè)向右看，可以看到彩色條紋 C．彩色條紋是水平的 D．彩色條紋是豎直的 解析：選

28、BC　一束白光射到薄膜上，經(jīng)前后兩個界面反射的光相遇，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，從左側(cè)向右看可看到彩色條紋。又由于薄膜同一水平線上的厚度相同，所以彩色條紋是水平的。故B、C正確。 9.虹是由陽光射入雨滴(視為球形)時，經(jīng)一次反射和兩次折射而產(chǎn)生色散形成的?，F(xiàn)有白光束L由圖示方向射入雨滴，a、b是經(jīng)反射和折射后的其中兩條出射光線，如圖。下列說法正確的是(　　) A．光線b在雨滴中傳播時的波長較長 B．光線b在雨滴中的折射率較大 C．若分別讓a、b兩色光通過同一雙縫裝置，則b光形成的干涉條紋的間距較大 D．光線b在雨滴中的傳播速度較大 解析：選ACD　由題圖可知，發(fā)生第一次折射時，光線b的折射角r

29、b大于光線a的折射角ra，由n＝知，na>nb，由v＝知，vb>va，選項B錯誤，D正確；由于na>nb，則頻率fa>fb，λa<λb，由Δx＝λ知，Δxa<Δxb，選項A、C正確。 三、非選擇題 10．單色細光束射到折射率n＝的透明球表面，光束在過球心的平面內(nèi)，入射角i＝45°，經(jīng)折射進入球內(nèi)后又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球表面折射后射出的光線，如圖所示。(圖上已畫出入射光線和出射光線)。 (1)在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向； (2)求入射光線與出射光線之間的夾角α； (3)如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，則哪種顏色光的α角最大？哪種顏色光的α角最小？ 解析：(1)如圖所示。 (2)由折射定律 n＝，得 sin r＝，r＝30°。 由幾何關(guān)系及對稱性，有 ＝r－(i－r)＝2r－i。 α＝4r－2i，把r＝30°，i＝45°代入得 α＝30°。 (3)透明球?qū)t光的折射率最小，折射角r最大，對應(yīng)圓周角β最大，故α最大，同理可知，紫光的α角最小。 答案：見解析 12