Question

如圖所示，某玻璃三棱鏡的頂角為θ，恰好等于綠光的臨界角．當一束白光通過三棱鏡，在光屏M上形成了紅橙黃綠藍靛紫的彩色光帶以下說法正確的是（ ）

A．M屏上的彩色光帶最上邊的是紅光
B．在三棱鏡中傳播時間最短的是紅光
C．若將入射角i逐漸減小，則M上最先消失的是紫光
D．若綠光剛好使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則在入射角i逐漸減小到0時，能射到M屏上的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

Answer 1

【答案】分析：三棱鏡對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大，根據(jù)折射定律分析在入射角相同時，折射角的關(guān)系，畫出光路圖．光在介質(zhì)中的速度v=．根據(jù)臨界角的關(guān)系，分析將入射角i逐漸減小時哪種光先發(fā)生全反射，將最先在M上消失．根據(jù)在入射角i逐漸減小到0時，能射到M屏上的光的頻率分析能否產(chǎn)生光電效應(yīng)．
解答：解：
A、三棱鏡對紅光的折射率最小，在入射角i相同時，根據(jù)折射定律n=分析知道，折射角最大，光線的偏折程度最小，而三棱鏡對紫光的折射率最大，光線的偏折程度最大，所以M屏上的彩色光帶最上邊的是紫光．光路圖如圖．故A錯誤．
B、三棱鏡對紅光的折射率最小，由公式v=得知，紅光在三棱鏡中傳播速度最大，由光路圖看出，紅光在三棱鏡中通過的路程最小，所以紅光在三棱鏡中傳播時間最短．故B正確．
C、若將入射角i逐漸減小，則光線從三棱鏡射出時的入射角逐漸增大，紫光的臨界角最小，而且紫光的入射角最大，最先發(fā)生全反射，故M上最先消失的是紫光．故C正確．
D、在入射角i逐漸減小到0時，綠光及頻率比綠光大的色光均發(fā)生了全反射，射到M上的光的頻率都比綠光小，不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)．故D錯誤．
故選BC
點評：本題是幾何光學和物理光學的綜合．對于七種色光折射率、臨界角、頻率、波長等關(guān)系可結(jié)合光的色散、干涉等實驗結(jié)果進行記憶．