Question

9．如圖所示為圓柱形玻璃磚的橫截面積，O為圓心，PQ為直徑，a、b兩束不同頻率的單色光束平行PQ邊從空氣射入玻璃磚，兩束光折射后相交于Q點(diǎn)，以下判斷正確的是（　�。�

• A． 在玻璃磚中，b光的傳播速度大于a光的傳播速度
• B． a光的頻率大于b光的頻率
• C． 在真空中，a光的波長大于b光的波長
• D． a光通過玻璃磚的時(shí)間大于b光通過玻璃磚的時(shí)間
• E． a、b兩束光Q點(diǎn)射出玻璃磚后沿同一方向傳播

Answer 1

分析 兩束光折射后相交于圖中的Q點(diǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系和折射定律分析可知，玻璃磚對(duì)a光的折射率大于對(duì)a光的折射率，a光的頻率大，波長短，由v=$\frac{c}{n}$分析光在玻璃磚中的速度關(guān)系，再分析傳播時(shí)間關(guān)系．

解答 解：A、對(duì)于任意一束光，設(shè)入射角為i，折射角為r．根據(jù)幾何關(guān)系有 i=2r
由折射定律得 n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{sin2r}{sinr}$=2cosr，b光的折射角大，則b光的折射率小，由v=$\frac{c}{n}$知，在玻璃磚中，b光的傳播速度大于a光的傳播速度．故A正確．
B、玻璃磚對(duì)a光的折射率大于對(duì)a光的折射率，則a光的頻率大于b光的頻率．故B正確．
C、a光的頻率大于b光的頻率，由c=λf知，在真空中，a光的波長小于b光的波長，故C錯(cuò)誤．
D、設(shè)玻璃磚的半徑為R，光通過玻璃磚的時(shí)間 t=$\frac{2Rcosr}{v}$=$\frac{2Rcosr}{\frac{c}{n}}$=$\frac{2Rncosr}{c}$=$\frac{R{n}^{2}}{c}$，則a光通過玻璃磚的時(shí)間大于b光通過玻璃磚的時(shí)間．故D正確．
E、由于a光的折射率大，則a光通過玻璃磚后偏折角大，所以兩束光Q點(diǎn)射出玻璃磚后傳播方向不同，故E錯(cuò)誤．
故選：ABD

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要運(yùn)用幾何關(guān)系和折射定律得出折射率的關(guān)系．并要掌握折射率與光的頻率、波長、波速的關(guān)系，可根據(jù)光的色散、干涉的結(jié)果，結(jié)合折射定律和臨界角公式理解來記憶．