Question

12．氫原子能級(jí)圖如圖甲所示，氫原子發(fā)出a、b兩種頻率的光，用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，得到a、b的干涉圖樣分別如圖乙、丙所示，若a光是由能級(jí)n=4向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的，則下列說(shuō)法正確的有（　　）

• A． b光可能是從能級(jí)n=4向n=3躍遷時(shí)發(fā)出的
• B． b光可能是從能級(jí)n=5向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的
• C． a光在水中的傳播速度小于b 光在水中的速度
• D． 若用a光以α角從玻璃射向空氣恰好發(fā)生全反射，則b光以同樣的入射角從玻璃射向空氣也能發(fā)生全反射

Answer 1

分析 根據(jù)干涉條紋的間距比較兩光的波長(zhǎng)大小，從而得出頻率大小以及折射率大小，根據(jù)躍遷時(shí)輻射的光子能量等于兩能級(jí)的能級(jí)差分析哪種光是哪兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的．根據(jù)v=$\frac{c}{n}$比較光在水中傳播的速度大小．根據(jù)臨界角的大小分析是否發(fā)生全反射．

解答 解：A、根據(jù)$△x=\frac{L}bvoiaw8λ$知，乙圖中條紋間距較大，可知a光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，a光的頻率較小，a光是由能級(jí)n=4向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的，則b光可能是從能級(jí)n=5向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、a光的頻率較小，折射率較小，根據(jù)v=$\frac{c}{n}$知，a光在水中傳播速度大于b光在水中的速度，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)sinC=$\frac{1}{n}$知，a光的折射率較小，則臨界角較大，若用a光以α角從玻璃射向空氣恰好發(fā)生全反射，則b光以同樣的入射角從玻璃射向空氣也能發(fā)生全反射，故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道波長(zhǎng)、頻率、折射率、在介質(zhì)中的速度、臨界角之間的關(guān)系，通過(guò)條紋間距比較出波長(zhǎng)大小是解決本題的突破口．