Question

8．如圖甲所示，平靜的水面下有一個點光源S，它能發(fā)出兩種不同的單色光a和b，它所發(fā)出的光在水面上形成了一個圓形亮斑，亮斑的中間為一圓形的復合色區(qū)域，周邊為a光顏色的環(huán)狀區(qū)域（見圖乙）．以下說法中正確的是（　�。�

• A． 水對a光的折射率比b光大
• B． a光最先射出水面
• C． 在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光干涉條紋比b光寬
• D． a光在水中的傳播速率比b光在水中傳播的速率小

Answer 1

分析 在水面上被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C．通過照亮的圓形區(qū)域，知道a光照射的面積較大，從而比較出兩束光的臨界角大小，折射率大小，以及波長大�。�根據(jù)v=$\frac{c}{n}$比較出光在水中傳播的速度大小，再分析水中傳播時間關(guān)系．根據(jù)波長關(guān)系分析雙縫干涉條紋間距的大�。�

解答 解：A、a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知a光的臨界角較大，根據(jù)sinC=$\frac{1}{n}$，知a光的折射率較小，故A錯誤；
BD、a光的折射率較小，根據(jù)v=$\frac{c}{n}$，知a光在水中傳播的速度較大．設點光源S濃度為h．光從點光源到圓形亮斑邊緣的時間為：
t=$\frac{\frac{h}{cosC}}{\frac{c}{n}}$=$\frac{nh}{c•cosC}$
結(jié)合sinC=$\frac{1}{n}$得：t=$\frac{2h}{csin2C}$
h、c相等，sin2C的大小不能比較，所以不能確定光在水中傳播時間，故BD錯誤．
C、a光的折射率小，波長長，根據(jù)雙縫干涉條紋與波長成正比，可知相同條件下，a光干涉條紋比b光寬．故C正確．
故選：C

點評 解決本題的關(guān)鍵是知道光線圓形區(qū)域邊緣恰好發(fā)生全反射，從臨界角入手，比較出折射率的大小，從而得出波長、介質(zhì)中的速度大小關(guān)系．