光通过三棱镜的每次折射都向底面偏折吗?

光线通过三棱镜会发生两次折射 .对此教材说 :“光线射出的方向跟射入的方向相比 ,明显地向着棱镜的底面偏折 .这是因为光在棱镜的两个侧面上发生折射 ,每次折射都使光线向底面偏折的缘故”(试验修订本·必修加选修 p .1 8) ,其它一些资料中也有类似的说法 .笔者认为 ,这样说是不妥的 .1　光进入棱镜时一定向底面偏折 ;而射出棱镜时 ,却不一定向底面偏折光线穿过棱镜时所经过的两个侧面间的夹角叫做棱镜的顶角 ,用α表示 .顶角所对的面叫做棱镜的底面 .顶角α的大小对光线折射的影响很大 ,下面分两种情况做分析 .1 .1　锐角棱镜棱镜的顶角α…     

两次折射都使光线向底面偏折吗？

高中《物理》第三册 (试验修订本·必修加选修 )第 1 8面关于 (如图 1所示的 )棱镜有这图 1样的叙述 :“从玻璃棱镜的一个侧面 AB射入的光 ,从另一个侧面 AC射出 ,射出的方向跟射入的方向相比 ,明显地向着棱镜的底面偏折 .这是因为在棱镜的两个侧面上发生折射 ,每次折射都使光线向底面偏折的缘故 .”笔者认为这个结论不准确 ,因为第一次总是向底边偏折是无疑的 ,而第二次可以不偏折(如图 2 ) ,甚至向顶角偏折 (如图 3) ,下面讨论两次折射都使光线向底面偏折的条件 .图 2　　　　　　图 3一、第二次折射光线垂直射出的临界条件如图 2所示 ,…     

一个光学问题的解答

一、学生的质疑高中物理课本关于通过棱镜的光线的偏折问题,历来采用的都是如图1所示的插图,所以课本对通过棱镜的光线总要向底面偏折这一现象也就自然地解释为:“这是因为光线在棱镜的两个面上发生折射时,两次向底面偏折所造成的”(见甲种本)。这种解释为绝大多数中学生毫无疑义地接受。但个别思想活跃、善于独立思考的学生却会大胆地提出质疑,他们问到:通过棱镜的光线会不会有图2所示的情况发生呢?如果这种情况存在的话,由于在两个侧面折射时一次是向     

一束白光通过两棱镜后能再会聚吗--关于沪科版8年级《物理》图4～32的商榷

为证实七色光带混合后能形成白光,上海科技出版社8年级《物理》P.60的图4～32(如下图1)提供了一种实验方法,按编者意图:一束白光经第一棱镜分解成七色光后,再经第二棱镜,七色光带能重新会聚成一束白光,但依折射定律可以证明这是不可能的,也就是说原图4～32是错误的。证明如下:一、先考虑两个三棱镜完全相同(相同的材料和顶角)且相邻面平行放置(课本没有说明对三棱镜的要求)。1.当一束单色光通过该装置时,光路如图2所示。依折射定律及几何关系有:     

一般三棱镜最大顶角与折射率的关系

运用几何光学理论,探讨一般三棱镜的顶角大小问题,得到棱镜最小入射角与顶角的关系,以及棱镜最大顶角与折射率的关系.研究发现,棱镜折射率须大于两侧折射率,才能从观察面观察到出射光线,才能应用最小偏向角法测量棱镜的折射率.运用Matlab分析给定的棱镜折射率或棱镜两侧折射率对应的最大顶角与折射率的关系,结果表明,最大顶角与折射率呈非线性变化,且对折射率的取值范围有一定要求.此结果与理论分析一致.该研究对三棱镜顶角的大小、折射率的要求等的教学、实验和研究都具有很好的实践和指导意义.     

棱镜光路的讨论

在现有的几种高级中学物理版本中,在讲到棱镜对光线的折射时,总是这样叙述的,“让一束单色光从空气射向棱镜的一个侧面,可以看到光线从另一个侧面射出,方向发生了明显的变化:光线向棱镜的底面偏折(如图1)”。为此,课本中还作了进一步的分析,“这是因为光线在棱镜的两侧面上发生折射时,两次向底面偏折造成的。”     

再谈色光的合成与牛顿对棱镜实验的研究

本刊 2 0 0 0年第 8期刊登的《究竟怎样做才能将色散后的色光还原成白光》(以下简称原文 )一文中介绍了牛顿对棱镜实验的研究和色光还原成白光的做法 .而仅用两个棱镜做实验 ,如图 1,第二棱镜中的光路并非是第一棱镜中光路的可逆 ,一束平行白光照射时 ,光通过第二棱镜后 ,各种色光互相平行 ,最后只能看到周围带彩色的光斑 .为此 ,笔者又认真地查阅了有关牛顿棱镜实验的历史资料 ,并对原文所述的光斑无彩色原因进行了解释 .图 1清华大学出版社 (1993年 7月第 1版 )出版的《物理学史》第 16 0页记载了牛顿的色光合成实验 ,如图2 .图 2牛顿巧用…     

牛顿与光的色散

让一束白光射到玻璃棱镜上,光线经过棱镜折射以后．就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带,其颜色的排列是靠近棱镜顶角端是红色,靠近底边的一端是紫色,中间依次是橙黄绿蓝靛．这样的光带叫光谱。光谱中每一种色光不能再分解出其他色光．称它为单色光;由单色光混合而成的光叫复色光。自然界中的太阳光、白炽电灯和日光灯发出的光都是复色光。     

三棱镜的光学特性在透镜中的应用

从侧面看透镜,可以看作由两块三棱镜组成,掌握三棱镜的光学特性,就可以轻松的解决一些有关透镜的问题．首先看光线经过三棱镜后两次折射的情况．图1是垂直棱镜侧面的光线经过棱镜的折射情况,图2是平行棱镜底面的光线经过棱镜的折射情况,图3是斜射光线透过棱镜的折射情况．     

用分光计测量棱镜折射率的几种方法

介绍了分光计上用等顶角入射法、等顶角折射法、垂直入射法、垂直折射法等精确测量棱镜折射率的４个方法     

光线经三棱镜两次折射后一定向底面偏折吗?

高中物理第三册第十九章第四节“光的色散”中有这样一段叙述：从玻璃棱镜一侧面射入的光，从另一个侧面射出，射出的方向跟射入的方向相比，明显地向着棱镜的底面偏折．有不少人有这样的疑问：这个结论是一定正确还是有条件成立的？     

基于全反射圆台棱镜的角膜压平面积测量方法的研究

分析了目前临床使用的压平眼压计对于角膜压平面积测量方法的优缺点,提出一种使用全反射圆台棱镜准确测量角膜压平面积的方法,该方法通过利用平行光垂直棱镜上底面照射,在底面与侧壁发生全反射后籍由接受到的光通量大小准确测定角膜的压平面积。     

一个问题De证明

大家知道,一束单色平行光从空气射向玻璃棱镜,光线通过棱镜后,将向底面偏折,出射的光束仍是平行光。高中《物理》(乙种本)在“棱镜”这节教材后有一个“黑盒子”习题,要求在图1的方框内填画一个棱镜(非全反射棱镜)。但仔细观察该图可以看出,出射光束的宽度小于入射光束的宽度。那么,这样画是否确有道理,什么条件下会出现此种情况呢?下面就以光线在棱镜主截面内的折射为例,讨论一下这个问题。如图2所示,折射率为n的玻璃棱镜,放置在真空(或空气)中,一束单色平行光入射在折射面AB上时,入射角为     

浅谈光路的控制

光的反射和折射定律是几何光学的基本规律,也是利用光学元件控制光路的理论基础。光学元件的重要作用之一就是它们能依据反射定律或折射定律所指出的规律改变光线传播的路径,实现对光路的控制。控制光路的问题有两种类型:第一种类型:对已知光路,用给定的光学元件加以控制,研究原光路将如何改变;第二种类型则是为实现某一特定的光路控制目的,研究应使用何     

棱镜中典型光线的光路分析

1987年高考物理试卷第六题,是历年高考中几何光学部分颇有新意的一道好题: ABCD是一个用折射率n=2.4的透明媒质做成的四棱柱镜。∠A=∠C=90°,∠B=60°,AB>BC。现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上(如图一所示),若每个面的反射都不能忽略,求出射光线。要求: (1)画出所有典型光线从入射到射出的光路图(为了卷面简洁,表示光线行进方向的箭头只在棱镜外面的光线上标出即可) (2)简要说明所画光路的依据,并说明每条典型光线只可能从棱镜表面的哪部分射出。那么,如何对棱镜中的典型光线进行光路分析,并指导教学呢?本文拟略作探讨。所谓典型光线,系指光路完全相同的一束光线     

牛顿与光的色散

让一束白光射到玻璃棱镜上,光线经过棱镜折射以后就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带,其颜色的排列是靠近棱镜顶角端是红色,靠近底边的一端是紫色,中间依次是橙黄绿蓝靛,这样的光带叫光谱。光谱中每一种色光不能再分解出其他色光,称它为单色光。由单色光混合而成的光叫复色光。自然界中的太阳光、白炽电灯和日光灯发出的光都是复色光。     

关于渥拉斯顿棱镜的研究

从渥拉斯顿棱镜的光路出发,给出了渥拉斯顿棱镜的分束角的特点,结合在实际光学应用中所需要的光束特点,从不同角度对渥拉斯顿棱镜进行改进,从而大大拓宽了渥拉斯顿式棱镜的使用范围。进而拓展到双渥拉斯顿棱镜的结构和光路特点,研究了双渥拉斯顿棱镜o,e光双输出分束角高度对称的特点最后研究了渥拉斯顿棱镜不同组合情况下分束角的特点,同样以获得高度对称的出射光束,或者实现对光路的连续可调,有较强的实用性。     

2013年江苏高考一道光学试题赏析

2013年江苏高考物理题中,有一道光学试题,涉及到单反相机的取景器问题,取景器构造如何？取景器中光路如何？为什么取到的景物与被拍物体一样？本文从物理教学角度给出简要解释．题目．图1为单反相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC．光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出．若两次反射都是全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少？（计算结果可用三角函数表示）     

正棱锥特征角的几个结论

本文对正棱锥特征角进行探讨,得到几个结论如下. 定理 正,n棱锥S-A1 A 2…An-1 An的侧面等腰三角形顶角为α,相邻两侧面所成二面角的平面角为β;侧棱与底面所成的角为θ,侧面与底面所成的角为ψ,π是圆周率.     

关于白光色散和还原问题的讨论

现行初中物理教材(见初中物理第一册,人民教育出版社,1987年第2版,第3页)中,关于白光通过三棱镜色散的光路图如图1所示。实际上,色光在右边棱镜中的路径是不正确的。正确的光路应如图2所示。在图2中,因A′C′面平行于AC面,由折射定律可知,色光在右边棱镜中的路径与其在左边棱镜中的路径是一一对应、互相平行的。于是,色光在右棱镜中将进一步发散;又A′B′面平行于AB面,同样由折射定律可知,从右棱镜出射的色光分别与左棱镜AB面上