Question

如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则（　　）

A、a、b两束光相比较，a光在水中的传播速度小

B、a光的能量比b光大

C、若保持入射点A位置不变，以a、b光做光源，在水面上看到的区域面积a比b大

D、采用同一单缝做衍射实验，分别以a、b光做光源，a光的中央亮条纹小于b光的干涉条纹间距

Answer 1

分析：由图看出a光束的入射角与b光束的入射角相等，b光束的折射角大于a光束的折射角，根据折射定律比较水对两光束折射的大小关系，由公式v=

c

n

分析光束在水中的传播速度的大小．折射率越大，光的频率越高，光子的能量越大．根据临界角公式sinC=

1

n

，比较以a、b光做光源，在水面上看到的区域面积的大小．根据波长的大小，比较采用单缝做衍射实验时中央亮条纹间距的关系．

解答：解：
A、由图看出a光束的入射角与b光束的入射角相等，b光束的折射角大于a光束的折射角，根据折射定律n=

sinr

sini

得知，水对a光的折射率较小，由公式v=

c

n

分析得知，a光在水中的传播速度大．故A错误．
B、由上知道，水对a光的折射率较小，a光的频率较小，而光子的能量与频率成正比，则a光的能量比b光小．故B错误．
C、以a、b光做光源，在水面上看到的区域的边缘处，光恰好发生全反射，根据临界角公式sinC=

1

n

，a光的临界角较大，则在水面上看到的区域面积a比b大．故C正确．
D、a光的频率较小，波长较大，衍射现象比较明显，采用同一单缝做衍射实验，分别以a、b光做光源，a光的中央亮条纹大于b光的干涉条纹间距．故D错误．
故选C

点评：对于不同色光光在介质中速度、临界角、波长、频率等等物理量与折射率的关系，可以结合光的色散、光的干涉等实验结果进行识记．