Question

可以發(fā)出各種顏色光的細(xì)線光源ab，長(zhǎng)度為L(zhǎng)₀，豎直放置，下端a恰好在水面處，如圖所示．一個(gè)潛水運(yùn)動(dòng)員在水下法線（圖中的虛線）附近的C點(diǎn)觀察光源ab發(fā)出的靠近水面法線的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，若以L₁表示當(dāng)光源ab發(fā)紅光時(shí)，潛水運(yùn)動(dòng)員觀察到的紅光所成的像的長(zhǎng)度；若以L₂表示當(dāng)光源ab發(fā)綠光時(shí)，潛水運(yùn)動(dòng)員觀察到的綠光所成的像的長(zhǎng)度．則下列關(guān)系正確的是（　　）

A．L₁＞L₂＞L₀

B．L₁＜L₂＜L₀

C．L₂＞L₁＞L₀

D．L₂＜L₁＜L₀

Answer 1

分析：①畫出折射光路即可．一條是特殊光線，沿法線射出，另外兩條是紅光和綠光在水中的折射光路；
②比較不同色光下像的長(zhǎng)度，只需要找出b點(diǎn)對(duì)應(yīng)于不同色光所成的像的位置即可．

解答：解：選取細(xì)線光源ab下端b點(diǎn)發(fā)出的靠近ab的一條光線，因?yàn)榫G光的折射率比紅光的折射率大，在水面處折射后，綠光的偏折程度比紅光大，做出綠光和紅光兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線分別交于ab上的兩點(diǎn)，即為綠光和紅光所成的像點(diǎn)，兩像點(diǎn)均在b點(diǎn)的上方，且綠光所成的像點(diǎn)b″在上．則L₂＞L₁＞L₀，如下圖所示：

故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查折射成像和光的色散知識(shí)，要求會(huì)運(yùn)用折射定律，分析得出發(fā)光點(diǎn)在近軸光線條件下經(jīng)平面界面折射后成像的位置與折射率的關(guān)系，又要求知道同一介質(zhì)對(duì)不同頻率的色光折射率不同的知識(shí)．分析過(guò)程中形成正確的光路圖是解決問題的關(guān)鍵所在，這也是解決其他幾何光學(xué)問題的一般思路．