Question

如图所示，a与b是两束平行的颜色不同的单色光，它们从空气中射入水中的折射角分别为r_a、r_b，且r_a＞r_b，则（ ）

A．a光光子的能量小于b光光子的能量
B．在真空中，a的速度大于b的速度
C．若光从水射向空气，a光的临界角小于b光的临界角
D．在用同一双缝装置进行干涉实验时，a光产生的条纹宽度小于b光产生的条纹宽度

Answer 1

【答案】分析：两光束从空气射入水中，入射角相等，折射角r_a＞r_b，根据折射定律分析折射率的大小．折射率越大，光的频率越大，波长越小．根据临界角公式分析临界角的大小．干涉条纹的间距与波长成正比．光子的能量E=hγ，与频率成正比．
解答：解：A、由图知，两光束从空气射入水中，入射角相等，折射角r_a＞r_b，根据折射定律n=得知，水对光束b的折射率较大，则b光的波长较短，频率较大．光子的能量E=hγ，与频率成正比．则a光光子的能量小于b光光子的能量．故A正确．
B、任何色光在真空中传播速度都相同，都等于c=3×10⁸m/s．故B错误．
C、根据临界角公式sinC=，折射率越大，临界角越小，所以光从水中射向空气，光束a的临界角比光束b的临界角大．故C错误．
D、干涉条纹的间距与波长成正比，由上知，a光的波长较长，b光的波长较短，所以a光产生的条纹宽度大于b光产生的条纹宽度．故D错误．
故选A
点评：对于折射率与光在介质中的速度、频率、波长、临界角等量之间的关系可结合光的色散、干涉等实验结果进行记忆，是考试的热点．