Question

某介質(zhì)對紅光的折射率為n₁，紅光在該介質(zhì)中的速度為v₁，波長為λ₁，發(fā)生全反射的臨界角為C₁，該介質(zhì)對紫光的折射率為n₂，紫光在該介質(zhì)中的速度為v₂，波長為λ₂發(fā)生全反射的臨界角為C₂，則n₁

＜

n₂；λ₁

＞

λ₂；v₁

＞

v₂；C₁

＞

C₂．（填＜，＞或=）

Answer 1

分析：紅光的折射率小于紫光的折射率．根據(jù)光在介質(zhì)中速度v=

c

n

，波速公式v=λf，先分析兩種光在真空中波長關(guān)系，再根據(jù)光從真空中進入介質(zhì)中，光的頻率不變，分析在介質(zhì)中波長的關(guān)系．
根據(jù)光的全反射，臨界角與折射率的關(guān)系式sinC=

1

n

分析臨界角的大小關(guān)系．

解答：解：根據(jù)光的色散現(xiàn)象可知，紅光的折射率小于紫光的折射率，即n₁＜n₂．
光從真空中進入介質(zhì)中，光的頻率不變，根據(jù)光在介質(zhì)中速度v=

c

n

=

λ0f

λf

=

λ0

λ

，則得光在介質(zhì)中的波長為：λ=

λ0

n

，式中λ₀是光在真空中的波長．
因為在真空中紅光的波長比紫光大，紅光的折射率又比紫光小，則知，紅光在同一介質(zhì)中的波長大，即得：λ₁＞λ₂；
由公式v=

c

n

知，c相同，則知紅光在介質(zhì)中速度大，即有v₁＞v₂；
根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系式sinC=

1

n

分析可知，紅光的臨界角大，即有C₁＞C₂．
故答案為：＜，＞，＞，＞．

點評：對于七種色光的折射率、波長、頻率、臨界角、光子能量等等關(guān)系，是考試的熱點，要結(jié)合光的色散、干涉、偏振、衍射等等現(xiàn)象進行記憶．