Question

1．固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點(diǎn)為圓心，OO′為直徑MN的垂線，足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN，由a、b兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點(diǎn)，入射光線與OO′夾角θ較小時(shí)，光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，逐漸增大θ角．當(dāng)θ=α?xí)r，光屏NQ區(qū)城a光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當(dāng)θ=β時(shí)，光屏NQ區(qū)域b光的光斑消失，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 玻璃磚對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的大
• B． a光在玻璃磚中傳播速度比b光的大
• C． α＜θ＜β時(shí)，整個(gè)光屏PQ上有2個(gè)光斑
• D． β＜θ＜$\frac{π}{2}$時(shí)，整個(gè)光屏PQ上只有1個(gè)光斑

Answer 1

分析 當(dāng)光斑在光屏上消失時(shí)，是由于光線在MN上發(fā)生了全反射，A光先消失，說明a光的臨界角較小，根據(jù)臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$，即可確定玻璃對(duì)兩種光折射率的大�。挥蓈=$\frac{c}{n}$，判斷光在玻璃中傳播速度的大小；對(duì)照全反射的條件，當(dāng)光線從玻璃射入空氣，入射光大于臨界角時(shí)光線將發(fā)生全反射進(jìn)行分析．

解答 解：AB、根據(jù)題干描述“當(dāng)θ=α?xí)r，光屏NQ區(qū)域a光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當(dāng)θ=β時(shí)，光屏NQ區(qū)域b光的光斑消失”，說明a光先發(fā)生了全反射，a光的臨界角小于b光的臨界角，而發(fā)生全反射的臨界角C滿足：sinC=$\frac{1}{n}$，可知，玻璃磚對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的大，故A正確；  
B、玻璃磚對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的大，由v=$\frac{c}{n}$知，a光在玻璃磚中傳播速度比b光的�。�故B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)α＜θ＜β 時(shí)，B光尚未發(fā)生全反射現(xiàn)象，故光屏上應(yīng)該看到2個(gè)亮斑，其中包含NP側(cè)的反射光斑（A、B重合）以及NQ一側(cè)的B光的折射光線形成的光斑．故C正確．
D、當(dāng)β＜θ＜$\frac{π}{2}$時(shí)，A、B兩光均發(fā)生了全反射，故僅能看到NP側(cè)的反射光斑（A、B重合），光屏PQ上只有1個(gè)光斑，故D正確．
故選：ACD

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查幾何光學(xué)和物理光學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用，關(guān)鍵要掌握全反射的條件及臨界角公式進(jìn)行分析．