Question

11．某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律，他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，在其左方豎直放置一個很大的光屏P，讓一復色光束SA射向玻璃磚的圓心O后，有a和b兩束單色光射向光屏P，如圖所示．他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下四個猜想，你認為正確的是（　�。�

• A． 單色光a通過玻璃磚所需的時間大于單色光b通過玻璃磚所需的時間
• B． 光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，光屏P上最早消失的是b光
• C． 若a、b分別通過同一雙縫干涉裝置，則a產(chǎn)生的干涉條紋間距較小
• D． 若a、b光都能使某金屬發(fā)生光電效應，則a光照射時產(chǎn)生光電子的最大初動能較大

Answer 1

分析 根據(jù)光線的偏折程度，比較光的折射率大小，從而得出波長和頻率的大小關系．由v=$\frac{c}{n}$比較光在玻璃磚中傳播速度的大小，即可比較傳播時間的長短．由sinC=$\frac{1}{n}$比較臨界角的大小，臨界角小的光最先消失．折射率越小，波長越長，干涉條紋間距越大．結(jié)合光電效應方程分析光電子最大初動能的關系．

解答 解：A、由圖知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，由v=$\frac{c}{n}$知，在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度，兩光在玻璃中通過的路程相等，則單色光a通過玻璃磚所需的時間小于單色光b通過玻璃磚所需的時間．故A錯誤．
B、由sinC=$\frac{1}{n}$知a光的臨界角較大，b光的臨界角較小，則當光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，入射角增大時，b光的入射角先達到臨界角，最早發(fā)生全反射，所以在光屏P上最早消失的是b光，故B正確．
C、b光的折射率較大，波長較短，而雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，則b產(chǎn)生的干涉條紋間距較小，故C錯誤．
D、b光的折射率較大，頻率較大，由光電效應方程E_k=hγ-W₀，知b光照射時產(chǎn)生光電子的最大初動能較大．故D錯誤．
故選：B．

點評 解決本題的關鍵在于通過光的偏折程度比較出光的折射率的大小，還要知道折射率與頻率、波速的關系，要掌握幾何光學常用的三個規(guī)律：折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$、臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$和光速公式v=$\frac{c}{n}$．