Question

如圖所示，a與b是兩束平行的顏色不同的單色光，它們從空氣中射入水中的折射角分別為r_a、r_b，且r_a＞r_b，則（ ）

A．a(chǎn)光光子的能量小于b光光子的能量
B．在真空中，a的速度大于b的速度
C．若光從水射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角
D．在用同一雙縫裝置進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，a光產(chǎn)生的條紋寬度小于b光產(chǎn)生的條紋寬度

Answer 1

【答案】分析：兩光束從空氣射入水中，入射角相等，折射角r_a＞r_b，根據(jù)折射定律分析折射率的大小．折射率越大，光的頻率越大，波長越小．根據(jù)臨界角公式分析臨界角的大小．干涉條紋的間距與波長成正比．光子的能量E=hγ，與頻率成正比．
解答：解：A、由圖知，兩光束從空氣射入水中，入射角相等，折射角r_a＞r_b，根據(jù)折射定律n=得知，水對(duì)光束b的折射率較大，則b光的波長較短，頻率較大．光子的能量E=hγ，與頻率成正比．則a光光子的能量小于b光光子的能量．故A正確．
B、任何色光在真空中傳播速度都相同，都等于c=3×10⁸m/s．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)臨界角公式sinC=，折射率越大，臨界角越小，所以光從水中射向空氣，光束a的臨界角比光束b的臨界角大．故C錯(cuò)誤．
D、干涉條紋的間距與波長成正比，由上知，a光的波長較長，b光的波長較短，所以a光產(chǎn)生的條紋寬度大于b光產(chǎn)生的條紋寬度．故D錯(cuò)誤．
故選A
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于折射率與光在介質(zhì)中的速度、頻率、波長、臨界角等量之間的關(guān)系可結(jié)合光的色散、干涉等實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記憶，是考試的熱點(diǎn)．