2．（2004年全国新课程，20）如图所示，S为一在xy平面内的点光源。
一平面镜垂直于xy平面放置，它与xy平面的交线为MN，MN与x轴的夹角θ=30D。
现保持S不动，令平面镜以速度v沿x轴正方
）
C．以速度12v沿像与S连线方向向S运动
D．以速度v沿像与S连线方向向S运动
3．（2002年新课程，17）如下图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的放射角为45°，下面四个光路图中，正确的是（）
4．（06北京卷·16）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）
A．2htan（arcsin
1
）
B．2htan（arcsinn）
n
C．2htan（arccos
1
）
D．2hcot（arccosn）
n
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【棱镜及色散】
一、知识分析1．棱镜：
横截面为三角形的三棱镜，常称为棱镜。
2．棱镜对光线的作用：
让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面，经过两次折射另一个侧面射出时，将向棱镜的底面方的偏折，如图1所示。
（1）两次折射后，后来的传播方向和原来传播方向的夹角θ即为偏折角。
（2）在入射角相同的情况下，偏折角度θ跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大，偏折角越大，偏折角的大小还与入射角的大小有关。
（3）光线通过三棱镜后向底面偏折，通过三棱镜看物体，看到的是物体的虚像，向棱镜的顶角方向偏移，如图2所示。
3．全反射棱镜：
横截面是等腰直角三角形的棱镜。
它在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向，其能量损失更小，效果更好。
如图3（a）、（b）、（c）为三种常见光学效果。
说明：
图（c）中，若入射光线和底面AC平行，则出射光线和底面AC也平行。
4．光的色散：
白光通过三棱镜后，在光屏上形成红橙黄绿蓝靛紫的彩色光带。
如图4所示，中间自上而下是橙、黄、绿、蓝色光。
5．折射率与光的频率的关系：
在同一介质中，频率越大的光折射率越当各种色光通过同一介质时，紫光折射率大，红光折射率小。
（我们平常说的介质折射率是对波长为0.5893μm的黄光来说的）
6．折射率与光速及波长的关系：
当光从真空进入介质时，频率不足，速度减小，波长减小，sinsinri=n=cv=λλo，在同一介质中，频率大的光，速度小，波长短。
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二、典型例题
例1．abc为全反射棱镜，它的主截面是等直角三角形，如图5甲所示，一束白光垂直射到面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射光线），则（）A．使入射光线按图中所示顺时针方向逐渐偏转，，有色光射出ab面，则红光将首先射出。
B．使入射光线按图中所示顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光光将首先射出。
C．使入射光线按图中所示逆时针方向逐渐偏转，则红光将首先射出ab面；D．使人射光线按图中所示逆时针方向逐渐偏转，则紫光将首先射出ab面。
例2．如图所示，a、b两束不同的单色光平行地从空气射入水中，发生折射a>β则下述结论正确的是（）
A．水对光束a的折射率较大B．水中光束b的速度较小C．光束a的频率较大
D．若从水中射向空气，光束a的临界角较光束b的临界角大
三、针对训练
1．一束白光从顶角为θ的一边以比较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图7所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩郄光先后全部消失，则（）A．红光最先消失，紫光最后消失
B．紫光最先消失，红光最后消失
C．紫光最先消失，黄光最后消失
D．红光最先消失，黄光最后消失
2．①由n=cv可知，在同一种介质中，红光的光速___________，紫光的光速
_______________，但各种颜色的光在在真空中光速都是3.00×108m/s。
②由sinC=1n可知，在同一种介质中，红光发生全反射的临界角__________，紫光的临界角
____________。
③光是一种电磁波，当光从真空进入介质时，频率不变，速度减小，波长变短，由
sini
=n=
c
=_________。
（λO、λ分别为光在真空中和介质中的波长）可知，在同一种介质中，频率
sinr
v
较高的光速率较_________，波长较_____________。
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3．紫光由折射率为n的棱镜进入空气，则下述结论正确的是（）A．频率为原来的n倍，波长为原来的1/n。
B．波长为原来的n倍，波速为原来的n倍。
C．波速为原来的1/n，波长为原来的n倍。
D．频率为原来的1/n，波长为原来的n倍。
4．如图8所示OO'是半圆柱形玻璃的对称面与纸面的交线，在图内有两细束与OO'平行且等距的单色光A和B，从玻璃砖射出后相交于OO'下方的P点，由此可以得出的结
论是（）
A．A光的玻璃砖中的速度比B光的玻璃砖中的速度小B．玻璃砖对A光的波长比B光的波长短
C．B光的频率比A光的频率小
D．B光的频率比A光的频率小
5．如图9的三棱镜中，BC面镀有反射膜，一束白斜射入AB面，经棱镜后在屏幕的bc段形成彩成光带，则b点颜色是________色。
（屏幕距棱镜AC面较近且与AC面平行）。
6．某各餐光在传播过程中，下面说法正确的是（）A．当它的频率不发生改变时，一定是在同种介质中传播；B．当它的速度由小变大时，一定是从光疏介质进入光密介质C．当它的速度由小变大时，一定是从密度大的介质射向密度小的介质；D．当它的波长由长变短时，一定是从光疏介质进入光密介质
7．平行厚玻璃板放在空气中，一束复色光从玻璃板下表面斜向上射入，经玻璃板后变成a、b两束单色光，如图10所示，比较a、b两束单色光，则（）
A．玻璃对a光的折射率较小B．a光的玻璃中的传播速度较小C．a的波长较长
D．a光光子的能量较大
8．如图11，半圆形玻璃砖abc，O为圆心，c为圆弧顶点，一束很细的平行白光束沿cO射入玻璃砖，保持光的方向不变，而将玻璃砖沿顺时针方向绕O点转动，则首先在界面ab上发生全反射的应是白光的（）
A．红光成价，因为玻璃对红光折射率较大
B．红光成份，因为玻璃对红光折射率较小
C．紫光成价，因为玻璃对紫光折射率较大
D．紫光成价，因为玻璃对紫光折射率较小
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四、高考真题
1．（06重庆卷·20）△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。
a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜变色底面MN，在棱镜而面OM、ON上反射和折射的情况如图20图所示，由此可知（）A．棱镜内a光的传播速度上b光的小
B．棱镜内a光的传播速度比b光的大C．a光的频率比b光的高
D．a光的波长比b光的长
2．如15，空气中两条光线，a和b从方框左侧平行射入，其框外光线如图1所示。
方框内的两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。
图2给出了两棱镜位置方式的示意图，其中能产生图1效果的是（）
3．（2004年招，16）对于某单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在玻璃中传播时（）A．其速度比在水中的大，其波长比在水中的长
B．其速度比在水中的大，其波长比在水中的短
C．其速度比在水中的小，其波长比在水中的短
D．其速度比在水中的小，其波长比在水中的长
4．（2004年江苏物理·9）如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出，则（）
A．OA为黄光，OB为紫光
B．OA为紫光，OB为黄光C．OA为黄光，OB为复色光D．OA为紫光，OB为复色光
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5．（09山东卷）
（2）一束单色光由左侧射入装有清水的薄壁圆柱，图2为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为43，则α的值为多少。
α
图2
参考答案
【光的折射及全反射】
二、针对训练
三、高考真题
例1．
h
1．D
1．D
n
2．D
2．D
例2．A
3．A
3．B
例3．B
4．AB
4．A
5．BCD
6．AD
【棱镜及色散】
三、针对训练
二、典型例题
1．B
例1．A
2．①大；小②大；小③λ0/λ；小；小
例2．D
3．B
4．ABC
四、高考真题
5．红
6．CD
1．ABD
3．C
7．BD
2．B
4．C
8．C
5．sinα=37
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