Question

一張CD光盤音軌區域（記錄樂音的區域）的半徑R₁=2.2cm，外半徑R₂=5.6cm，沿半徑方向音軌密度N=650條/mm；在CD唱機內，光盤每轉一圈，激光頭沿半徑方向向外移動一條音軌，激光束相對光盤以v=1.3m/s的恒定大小的線速度運動，則（　　）

A、CD光盤表面出現的彩色條紋是光的干涉現象

B、CD光盤表面出現的彩色條紋是光的全反射現象

C、光盤的全部放音時間為69.4min

D、光盤的全部放音時間為2.6h

Answer 1

分析：光盤表面出現的彩色條紋是光盤的兩個反射面，產生頻率相同的光，從而進行光的干涉；
先求出在半徑r₁處轉一圈所用時間，同理在半徑r₂，r₃，…r_n處轉一圈所用時間，顯然時間t₁，t₂，t₃…t_n為一等差數列．據等差數列求和公式即可求解．

解答：解：A、光盤表面鍍有薄膜，其前后兩表面的反射光形成干涉現象，不同頻率的光的干涉條紋不同，故呈彩色．故A正確，B錯誤；
C、光盤轉一圈徑向過一條音軌，在半徑r₁處轉一圈所用時間為：t₁=

2πr1

v

同理在半徑r₂，r₃，…r_n處轉一圈所用時間分別為：
t₂=

2πr2

v

=t₁+2π

△r

v

t₃=t₂+2π

△r

v

…
t_n=

2πrn

v

顯然時間t₁，t₂，t₃…t_n為一等差數列．據等差數列求和公式，
取t₁=

2πR1

v

，
t_n=

2πR2

v

項數n=N（R₂-R₁）
光盤全部放一遍所用時間為：
t=

n(t1+tn)

2

所以t=4164s=69.4min，故C正確，D錯誤；
故選AC

點評：本題主要考查了圓周運動線速度公式，注意數學基本規律在物理求解中的應用，難度適中．