Question

如圖所示，水下光源 S 向水面 A 點發射一束光線，折射光線分成 a，b 兩束，則（　　）

• A、a、b 光的波長在水中的時候一樣長
• B、若保持入射點 A 位置不變，將入射光線順時針旋轉，則從水面上方觀察，a 光先消失
• C、a、b 兩束光相比較，在真空中的傳播速度 a 光比較大些
• D、用同一雙縫干涉實驗裝置做實驗，a 光的干涉條紋間距大于 b 光的間距

Answer 1

分析：根據光路圖讀出b光的折射角大于a光的折射角，從而根據折射定律得出b光的折射率大于a光的折射率；然后根據臨界角公式sinC=

1

n

比較臨界角的大小，判斷將入射光線順時針旋轉時，哪束光先發生全反射，這束光從水面上方觀察將先消失．在真空中各種色光的速度都相同．根據折射率大，頻率大，波長長及干涉條紋的間距與波長成正比，分析干涉條紋間距的大小．

解答：解：A、由圖知，兩光束的入射角相同，而b光的折射角，偏折程度大，根據折射定律得知，水對a的折射率小于對b光的折射率，則a光的頻率小，真空中波長長．根據n=

c

v

=

λ0f

λf

=

λ0

λ

，λ₀是光在真空中的波長，λ是光在介質中的波長．由于a光的折射率n小，真空中波長長，所以a光在水中的時波長長．故A錯誤．
B、根據臨界角公式sinC=

1

n

知，a光的折射率小，其臨界角大．若保持入射點 A 位置不變，將入射光線順時針旋轉，入射角增大，先達到b光的臨界角，所以b光先發生全反射，從水面上方消失，故B錯誤．
C、在真空中兩光束的傳播速度相同，故C錯誤．
D、a光的頻率小，波長長，根據干涉條紋的間距與波長成正比，則知a光的干涉條紋間距大于b光的間距，故D正確．
故選：D．

點評：本題關鍵應掌握：“折射率越大的光偏折越大”、n=

c

n

、c=λ₀f、v=fλ以及sinC=

1

n

等公式．