Question

11．中国古代对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子•涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光（　　）

• A． 在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光
• B． 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量大
• C． 分别用a、b光在实验室同一个双缝干涉装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
• D． 以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是b光

Answer 1

分析 由图看出第一次折射时，b光折射角较大，其折射率较小，频率较小，波长较长．由公式v=$\frac{c}{n}$得到，b光在玻璃中的传播速度较大；结合发生光电效应的条件分析；折射率较小，则临界角大，不容易发生全反射．

解答 解：画出光路图，分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，
根据折射率公式n=$\frac{sini}{sinr}$ 得知，b光的折射率较小，频率较小，波长较长．
再由$\frac{c}{n}$=λf，可知，折射率越小，则波长越长．
A、由公式v=$\frac{c}{n}$得知，b光的折射率较小，在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定小于b光，故A错误；
B、b光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光的折射角较大，所以b光侧移量小．故B错误；
C、b光的折射率较小，频率较小，波长较长，再根据干涉条纹间距公式$△x=\frac{L}{d}λ$，那么a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故C错误；
D、b光的折射率较小，则临界角大，不容易发生全反射，所以以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是b光．故D正确．
故选：D．

点评 该题结合光的折射考查折射率、折射率与光的频率、速度的关系以及干涉条纹间距公式等知识点的内容，关键之处是画出光路图，分析第一次折射时折射角的关系，要注意运用反射的对称性作图．