Question

9．在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡，O為球心，一束包含a、b兩種單色光的細(xì)光束從介質(zhì)射入氣泡，A為入射點(diǎn)，之后a、b光分別從C、D點(diǎn)射向介質(zhì)，如圖所示．細(xì)光束在A點(diǎn)的入射角為30°，介質(zhì)對(duì)a光的折射率n_a=$\sqrt{2}$，下列說法中正確的是（　�。�

• A． a光射出空氣泡后相對(duì)于射入空氣泡前的偏向角為30°
• B． 在該介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的傳播速度小，從該介質(zhì)射入空氣中，a光全反射的臨界角比b光全反射的臨界角大．
• C． 若用a、b兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置，屏上相鄰兩干涉條紋的間距x_a＞x_b
• D． 若用a、b兩單色光分別通過同一單縫，屏上中央亮條紋的寬度d_a＜d_b

Answer 1

分析 由幾何知識(shí)知a光束經(jīng)過球狀空氣泡后的偏向角為θ=2（r-i），由折射定律求出折射角r，即可求得a光的偏向角．由折射定律分析兩種色光折射率的大小，由v=$\frac{c}{n}$分析光在介質(zhì)中傳播速度的大�。�由臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$，分析臨界角的大�。�根據(jù)折射率的大小，分析波長(zhǎng)的大小，即可判斷雙縫干涉條紋的間距關(guān)系．

解答 解：光線在A點(diǎn)的入射角為i，折射角分別為r_a、r_b．
A、由折射定律$\frac{1}{n}$=$\frac{sini}{sinr}$得：sinr_a=n_asini=$\sqrt{2}$sin30°=$\frac{\sqrt{2}}{2}$，得r_a=45°，根據(jù)光路可逆性和幾何知識(shí)可知，a光線從C點(diǎn)射出時(shí)，入射角和折射角分別等于A點(diǎn)折射角時(shí)折射角和入射角，則偏向角為θ=2（r_a-i）=2×（45°-30°）=30°，故A正確．
B、在A點(diǎn)可見，a光的偏折角大于b光的偏折角，所以a光的折射率大于b光的折射率，由v=$\frac{c}{n}$得知，在該介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的傳播速度小，由臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$，知a光全反射的臨界角比b光全反射的臨界角�。�故B錯(cuò)誤．
C、a光的偏折角大于b光的偏折角，則a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，雙縫干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，可知a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋的間距，即x_a＜x_b．故C錯(cuò)誤．
D、a光折射率大，頻率高，波長(zhǎng)短，則知b光的波動(dòng)性強(qiáng)，若用a、b兩單色光分別通過同一單縫，屏上中央亮條紋的寬度d_a＜d_b．故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是知道偏向角與入射角和折射角的關(guān)系，運(yùn)用幾何知識(shí)求解光線a的折射角，并掌握波速、臨界角、波長(zhǎng)與折射率的關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí)．