Question

彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對(duì)陽(yáng)光的色散造成的，如圖所示為太陽(yáng)光照射到空氣中的一個(gè)小水珠發(fā)生折射和反射時(shí)產(chǎn)生色散的光路示煮圖，其中口、b為太陽(yáng)光中其中兩束頻率不同的單色光．以下說(shuō)法中正確的是（　　）

A．若a、b光的光子均能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則b光產(chǎn)生的光電子遏止電壓更高

B．兩列光從水射向空氣時(shí)，b光更容易發(fā)生全反射

C．a(chǎn)光在水中的傳播速度比b光在水中的傳播速度小

D．在同～介質(zhì)中b光的波長(zhǎng)小于a光的波長(zhǎng)

Answer 1

分析：根據(jù)光路圖可得到兩種光的折射率大小關(guān)系，然后根據(jù)折射率大的光，頻率也大的規(guī)律比較光的頻率，根據(jù)光速與折射率關(guān)系得到兩種光的速度的關(guān)系．根據(jù)動(dòng)能定理分析遏止電壓關(guān)系．根據(jù)全反射臨界角公式sinC=

1

n

分析全反射．

解答：解：
A、光線進(jìn)入水滴時(shí)，a、b兩種光的入射角相等，光線b的折射角較小，根據(jù)折射率定義式n=

sini

sinr

，得到光線b折射率較大；由于折射率大的光頻率也大，故b光線的光子的頻率較大，根據(jù)光電效應(yīng)方程：E_k=hγ-W，對(duì)于光電子，由動(dòng)能定理得：-E_k=-eU_c，聯(lián)立解得，eU_c=hγ-W，可見(jiàn)，b光產(chǎn)生的光電子遏止電壓更高．故A正確；
B、光從水射向空氣時(shí)，根據(jù)折射率定義，得到臨界角 C=arcsin

1

n

，故b光的臨界角較小，更容易發(fā)生全反射，故B正確；
C、根據(jù)光速與折射率關(guān)系v=

c

n

，得到折射率大的光線速度小，故b光速度較小，故C錯(cuò)誤；
D、由n=

c

v

=

λ0f

λf

=

λ0

λ

，得 λ=

λ0

n

，λ₀是真空中波長(zhǎng)，λ是介質(zhì)中波長(zhǎng)．因b光在真空中波長(zhǎng)小，同一介質(zhì)的折射率大，所以在同一介質(zhì)中b光的波長(zhǎng)小，故D正確；
故選：ABD

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是結(jié)合光路圖并根據(jù)折射率定義得到光線的折射率大小關(guān)系，然后根據(jù)光速與折射率關(guān)系公式以及光電效應(yīng)方程等等知識(shí)分析判斷．