/5紅光與紫光比較結果的判定紅與紫光的比較是一個跨越幾何光學與物理光學兩大知識系統的經典問題.這是由于雖然紅光和紫光在真空中具有相同的傳播速度，但紅、紫兩色光的頻率不同(光的顏色取決于頻率，光在不同介質中傳播時頻率不變、顏色不變），導致它們在介質中的折射率ｎ，波速，波長（為色光在真空中的波長）均不相等），其具體的比較結果是在同種介質中傳播時的波長、波速都是紅光較大，但頻率、折射率卻是紫光的大，還有光子的能量也是紫光的大，而從光密介質射向光疏介質時發生全反射的臨界角。由于,因此：，即紅光的臨界角大于紫光的臨界角；另外還有一條易被忽視的重要結論則是：只要在光的傳播過程中分出了紅、紫，由于紫光的折射率較大，因此在同等條件下,紫光在傳播方向改變時其偏折的角度一定比紅光大。5。。1在真空及介質中紅光與紫光的比較例1:綠光在水中的波長與紫光在真空中波長相等，已知水對綠光的的折射率，則下列說法中正確的是：（）水對這種紫光的折射率應略小于。綠光與紫光在真空中的波長之比為.綠光與紫光的頻率之比為.綠光在真空中的傳播速度大于紫光在真空中的傳播速度。分析：綠光與紫光在真空中的傳播速度相同，水對紫光的折射率略大于水對綠光的折射率為內能光在真空中的波長為，在水中的波長為，由于,因此，即，只有,給出的選項C正確。5.。2反射和折射中紅光與紫光的比較一束紅、紫混合而成的光到兩種介質的界面,如果考慮到色散現象，下列光路圖中那些是能夠發生的（雙前頭表示紅、紫混合光,下面介質為光密介質）：（）分析:由于反射時不分紅、紫(反射角等于入向射角)的規律對于紅光、紫光來說完全相同，而從光介質射向光疏介質,當入射角逐漸增大,發生全反射時，由于,所以定是紫光發生全反射(此時仍有紅光從光媒介射出）。所以Ｂ、Ｃ選項正確。紫紅紫紅紅紫紅紫紅紫ABCD圖1目標藍像紅色激光瞄準方向目標藍像紅色激光瞄準方向藍色目標圖2適當瞄高些。適當瞄低些。沿視線方向直接瞄準.若激光器是紅色的，而空間站是藍色的，則應該瞄低些.分析：盡管從地平線上方空間站處的反射光線經大氣折射后射到觀察者眼中時,其傳播方向已發生改變,但光路可逆性原理告訴我們,只有沿視線方向直接瞄準才能擊中目標,這一點不同于普通射擊時需要適當瞄高些的情況;而當我們用紅色激光武器支摧毀藍色空間站目標時，如果直接瞄準目標的像進行射擊,此時由于紅光偏折的角度較小，于是便會出現紅光射向了藍色目標與藍色目標像之間的某一位置的情況（圖2）可見我們必須將紅色激光束適當瞄低些才能確保擊中目標。選項C、D正確.5。．4玻璃三棱鏡中紅光與紫光的比較θABEFGθABEFG圖3A屏上最先消失的是紫光。B屏上右邊是紫光，左邊是黃光。B屏上右邊是紫光，左邊是紅光。B屏上右邊是黃光,左邊是紫光。分析:當白光通過三棱鏡發生色散,在屏A上出現上紅下紫的彩色光帶后,如果逐漸減小白光在ＥF上的入射角，此時由于紫光的折射率較大，發生全反射時的臨界角最小，因此將首先發生全反射而不能從EG面上射出；當白光在EF面上的入射角減小到零度（即黃光在ＥG面上的入射角恰好等于θ）時，白光中從黃到紫各種成分的色光將以相同成分的入射角投射到FG面上，而在FＧ面上發生折射（從光密介質射向光疏介質）時，紫光將由于偏折的角度最大而落于屏Ｂ的左邊。所以選項A、D正確。5..5全反射棱鏡中紅光與紫光的比較PAPACBQ圖4仍從Ｑ點射出，出射光線平行于AＢ。仍從Ｑ點射出,出射光線不平行于AB.可能從Q點上方射出，出射光線平行于AB。可能從Q點下方射出，出射光線不平行于AB.分析：紅光入射全反射棱鏡后的光路見圖4(紅線),圖中折射光線具有角度對稱及位置對稱的的雙重特點；將從P點入射的紅光改為紫光后，由于玻璃對紫光的折射率較大，在此時的光路圖（如圖4中的紫線)，雖然角度的特點依然存在，但位置對稱的關系不復存在，紫光將從Q點上方的某處平行出射.所以選項Ｃ正確。5。。6半圓形玻璃磚中紅光與紫光的比較①②ABOQP圖5①②ABOQP圖5A。。B．.C.。Ｄ．分析：由于玻璃對紫光的折射率大于玻璃對紅光的折射率，因此入射光線②對紫光來說在玻璃磚中的傳播方向將更靠左一些，其出射光線與光線①出射光線的交點離O點的位置也更近一些.所以選A。5.。7平行玻璃板中紅光與紫光的比較例７:圖６中q和b孝是厚度均勻的平玻璃板，它們間的夾角為，一細光束以入射角θ從Ｐ點入射,。已知此光束是由紅光和紫光組成，則當光束通過b板后（）傳播方向相對于入射方向向左偏轉角.傳播方向相對于入射方向向右偏轉角。紅光在紫光的左邊。紅光在紫光的右邊。abab左右θ圖65.8中空三棱鏡中紅光與紫光的比較ABAB圖7從紅到紫的彩色光帶，上端為紅,下端為紫.從紫到紅的彩色光帶,上端為紫，下端為紅。惟一的一個白色亮斑。惟一的一個紅色亮斑。分析：中空三棱鏡的左、右兩側實際上就是把兩塊完全相同的平行玻璃板，根據平行玻璃板對各種色光都具有使折射發生側移的性質以及兩側光中對稱的特點可知，紅光入射于中空三棱鏡后的完整光路應如圖7所示，圖內中間一段折射光線的傳播方向平行于底邊。將紅光改為白光重新入射后，由于玻璃對各種色光的折射率不同，此時雖然出現了在玻璃中各種色光的傳播方向不再一致的現象，但再次射入中間空氣心時的各種色光，其傳播方向依舊彼此平行（從上到下依次為紅~紫）。這種依據光路可逆性原理出現在白光經過兩塊完全相同的平行玻璃板時先分后合的現象說明，最終在右側光屏上出現的只能是一個白色亮斑.所以C為正確選項.5..９折射成像時紅光與紫光“視深”的比較例9：發出白光的細線光源ａb長度為L0，豎直放置時，上端的a點恰好位于水平面處，如圖8所示。現考慮線光源ab發出的與ab十分靠近處水面的法線（圖9中的虛線）的細光束經水面折射后所成的像,由于水對光有色散作用,若以L１表示紅光成的像的長度,L2表示紫光成的像的長度，則：(）A.B.Ｃ．Ｄ。水abL0圖8SS/hh/圖9分析：這是一個由光密介質射向光疏介質時的“視深”的比較問題：作出水下物點S通過水面折射成像的光路圖(圖9)后可以看出,像點的實際位置總要比物點離水面更淺些.水abL0圖8SS/hh/圖95。10光電效應中紅光與紫光的比較例１０:采用從紅到紫的復色光照射光電管,發生了光電效應,光電流為I,光電子的最大初動能為，那么：(）若對復色光用濾光片濾去紅光，則光電流I一定減小。若對復色光用濾光片濾去紅光,則光電流I有可能保持不變。若對復色光用濾光片濾去黃光,則光電子的最大初動能一定不變。若對復色光用濾光片濾去黃光,則光電子的最大初動能有可能減小。分析:盡管光電效應中光電流的強度取決于照射光的強度,但選項Ｂ所提供的結果對類似于只在紫光照射下才能發生光電