Question

可以發(fā)出各種顏色光的細線光源ab，長度為L₀，豎直放置，下端a恰好在水面處，如圖所示．一個潛水運動員在水下法線（圖中的虛線）附近的C點觀察光源ab發(fā)出的靠近水面法線的細光束經(jīng)水面折射后所成的像，若以L₁表示當光源ab發(fā)紅光時，潛水運動員觀察到的紅光所成的像的長度；若以L₂表示當光源ab發(fā)綠光時，潛水運動員觀察到的綠光所成的像的長度．則下列關系正確的是

1. A.
   L₁＞L₂＞L₀
2. B.
   L₁＜L₂＜L₀
3. C.
   L₂＞L₁＞L₀
4. D.
   L₂＜L₁＜L₀

Answer 1

C
分析：①畫出折射光路即可．一條是特殊光線，沿法線射出，另外兩條是紅光和綠光在水中的折射光路；
②比較不同色光下像的長度，只需要找出b點對應于不同色光所成的像的位置即可．
解答：選取細線光源ab下端b點發(fā)出的靠近ab的一條光線，因為綠光的折射率比紅光的折射率大，在水面處折射后，綠光的偏折程度比紅光大，做出綠光和紅光兩條折射光線的反向延長線分別交于ab上的兩點，即為綠光和紅光所成的像點，兩像點均在b點的上方，且綠光所成的像點b″在上．則L₂＞L₁＞L₀，如下圖所示：

故選C．
點評：本題綜合考查折射成像和光的色散知識，要求會運用折射定律，分析得出發(fā)光點在近軸光線條件下經(jīng)平面界面折射后成像的位置與折射率的關系，又要求知道同一介質對不同頻率的色光折射率不同的知識．分析過程中形成正確的光路圖是解決問題的關鍵所在，這也是解決其他幾何光學問題的一般思路．