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第十一单元 光的性质
一、知识构造
光的本性
光的微粒说
〔牛顿〕
光子说
〔爱因斯坦〕
光的干空〔或空气〕时的临界角为C，则sinC=1/n=v/c
四、棱镜与光的色散
一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。(假设棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。)作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。
由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象，在光屏上形成七色光带〔称光谱〕〔红光偏折最小，紫光偏折最大。〕在同一介质中，七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。
光学中的一个现象一串结论
色散现象
n
v
λ(波动性)
衍射
C临
干预间距
γ(粒子性)
E光子
光电效应
红
黄
紫
小
大
大
小
大 (明显)
小 (不明显)
容易
难
小
大
大
小
小 (不明显)
大 (明显)
小
大
难
易
结论：(1)折射率n、；
(2)全反射的临界角C；
(3)同一介质中的传播速率v；
(4)在平行玻璃块的侧移△*
(5)光的频率γ,频率大,粒子性明显.；
(6)光子的能量E=hγ则光子的能量越大。越容易产生光电效应现象
(7)在真空中光的波长λ,波长大波动性显著；
(8)在一样的情况下，双缝干预条纹间距*越来越窄
(9)在一样的情况下，衍射现象越来越不明显
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o〔右图1〕或180o〔右图2〕。要特别注意两种用法中光线在哪个外表发生全反射。
所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上外表入射，从下外表射出时，其特点是：
⑴射出光线和入射光线平行；
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⑵各种色光在第一次入射后就发生色散；
⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；
⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
全反射的一个重要应用就是用于光导纤维〔简称光纤〕。光纤有、外两层材料，其中层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次射到、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过屡次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。
五、各光学元件对光路的控制特征
(1)光束经平面镜反射后，其会聚〔或发散〕的程度将不发生改变。这正是反射定律中"反射角等于入射角〞及平面镜的反射面是"平面〞所共同决定的。
(2)光束射向三棱镜，经前、后外表两次折射后，其传播光路变化的特征是：向着底边偏折，假设光束由复色光组成，由于不同色光偏折的程度不同，将发生所谓的色散现象。
(3)光束射向前、后外表平行的透明玻璃砖，经前、后外表两次折射后，其传播光路变化的特征是；传